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分布反馈太赫兹量子级联激光器实现高功率单模输出

发布日期: 2020-04-29 阅读次数:
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  , 湛治强 ,   奇,邹蕊矫,樊  龙,彭丽萍,王雪敏, 吴卫东

(中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900

太赫兹量子级联激光器(THz QCL)是一种基于超晶格或耦合多量子阱中电子共振隧穿和子带间跃迁的单极光源,其辐射频率可通过能带和波函数设计进行调控,具有响应速度高、体积小、便于集成等优点。近年来,国际上多个科研团队展开了对THz QCL的密集研究,器件性能取得了显著的进展。针对THz QCL的实际应用,目前急切需要解决两个方面的问题:第一方面,受限于严重的大气衰减、光束合成等困难,急需解决THz QCL功率输出提升的问题。第二方面,研制窄线宽、高功率单模输出的太赫兹本振源。

近期,中国工程物理研究院激光聚变研究中心科研人员在突破了太赫兹量子级联激光器芯片生长、光栅设计与刻蚀等核心技术的基础上,成功制备了一阶分布反馈光栅太赫兹量子级联激光器,获得了窄线宽、高频率稳定性单模太赫兹光源,并成功实现2.52 THz2.90 THz3.05 THz多管多频单模输出。在1 cm-1频谱分辨率条件下,激射频谱半高宽小于0.5 cm-12.52 THz光栅器件的脉冲输出功率大于16.4 mW3.05 THz光栅器件的脉冲峰值输出功率达到105.4 mW2.90 THz光栅器件连续波输出功率约为17.01 mW。该实验进展将为后续THz QCL的应用提供坚实的基础。

该项目获得中物院高能激光重点实验室基金(2020HEL11)支持。

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