全新设计使得量子级联激光器更高效、更易生产

2016-10-25 09:02

　根据国外媒体报道，使用仅两种不同材料开发的量子级联激光器（QCLs），其性能可以媲美通过更加昂贵复杂的方法制造的QCLs。

　　先前生产QCL的方法要求QCL位于1000层基板之上。

　　而比单个原子还要厚的每一层基板，则由五种不同材料之一组成，使得生产过程极具挑战而且费用极高。

　　来自佛罗里达中央大学（UCF）的研究人员开发了一种更加简单的生产QCLs的过程。

　　研究人员使用两种材料从而使得更易于生产，而且性能可以媲美通过更加复杂方法生产的QCLs，效率也更高。

　　UCF纳米科技中心的助理教授Arkadiy Lyakh开发出了最有效的量子级联激光器。

　　Arkadiy Lyakh教授表示：“此前的方法使用了一个异乎寻常的设计，很难在现实生活中重现。我们改进了这一记录，但真正重要的是，通过这种方法我们更容易将该技术转变为生产。从实践的角度来看，这是一个重要的成果。”

　　研究团队生产的5.6-μm QCLs，测量的脉冲室温光电转换效率为28.3%。

　　他们测试了具有可变腔长度的器件，激光高能级测试注入效率高达75%。

　　对于未涂层3.15毫米*9-μm激光器而言，测试阈值电流密度为1.7 kA/cm2，斜率效率为4.9W/A。

　　更有效地产生QCL的能力可以被广泛应用于光谱学中，例如将IR激光器作为远程传感器来检测大气中的气体和毒素。

　　Lyakh还设想了它们在便携式医疗设备中的应用。

　　例如，小型QCL嵌入式设备可以接入智能手机，通过对呼吸进行简单分析，从而对健康问题进行诊断。（文/Oscar译）

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