量子级联激光器：从中红外到THz

【作者】 刘峰奇； 刘俊岐； 张锦川； 李媛媛； 贾志伟； 卓宁； 翟慎强； 王占国；

【机构】 中国科学院半导体研究所,中科院半导体材料科学重点实验室；

【摘要】 量子级联激光器(QuantumCascadeLaser,简称QCL)是一种利用半导体耦合量子阱子带间电子跃迁而产生激光的单极性半导体激光器,其工作波长可从中红外到太赫兹波段大范围调节,具有小型、大功率、高速响应、可集成等特点,在环境、医学、缉毒反恐等方面具有广泛的应用前景。目前THz量子级联激光器(THz-QCL)的研究有两条途径:一条途径是常规THz-QCL,以GaAs/AlGaAs材料体系为主,近年来也有InGaAs/InAlAs、InGaAs/GaAsSb、InAs/AlAsSb、GaN/AlGaN的报道,但都只能局限于低温工作;另一条途径是基于中红外QCL腔内差频方法可实现室温THz激光。本报告介绍中国科学院半导体研究所在THz-QCL方面的近期进展,在GaAs/AlGaAs材料体系方面,研制的THz-QCL的脉冲功率1.37W,连续工作功率165mW为目前最高值,研制的单模THz-QCL的脉冲功率286mW、连续功率58mW均为目前世界最好指标之一。在中红外QCL腔内差频方法探索THz激光方面,分别研制出双波长(7.26、8.0微米)和(7.4、8.6微米)的QCLs,为实现室温THz激光奠定基础。更多还原