双有源区结构4.7μm中波红外量子级联激光器

作     者：王渝沛 章宇航 罗晓玥 钱晨灏 程洋 赵武 魏志祥 韩迪仪 孙方圆 王俊 周大勇 

作者机构：四川大学电子信息学院 东南大学苏州联合研究生院 淮阴工学院化学工程学院 苏州长光华芯光电技术股份有限公司 材料科学姑苏实验室 

出 版 物：《中国光学(中英文)》 (Chinese Optics)

年 卷 期：2024年第05期

页      面：1042-1049页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家重点研发计划(No.2018YFB1107300)~~ 

主　　题：中红外 量子级联激光器 双有源区 金属有机物化学气相沉积 连续输出 

摘      要：本文报道了一种基于双有源区的4.7μm中波红外量子级联激光器，脊宽为9.5μm，可实现室温连续基横模工作。通过在单有源区中心插入0.8μm InP间隔层，将原有的单有源区转变成双有源区结构，可显著降低器件有源区的峰值温度，同时抑制高阶横模的产生。在288 K温度下，腔长为5 mm的双有源区器件的阈值电流密度为1.14 kA/cm2，连续输出功率为0.71 W，快轴发散角为27.3°，慢轴发散角为18.1°。同采用常规单有源区结构器件相比，采用双有源区结构的器件，其最大光输出功率未出现退化，同时器件慢轴方向由多模变化为基横模，光束质量得到了显著改善。本工作为改善高功率中波量子级联激光器的慢轴光束质量提供了一种解决思路。