Seminarium Fizyki Ciała Stałego

Lasery kaskadowe (quantum cascade lasers - QCLs) stanowią grupę laserów półprzewodnikowych, umożliwiających uzyskanie emisji w zakresie od średniej podczerwieni aż po zakres promieniowania THz. Znajdują one coraz szersze grono zastosowań w systemach laserowych od oświetlaczy dla obrazowania biologicznego, poprzez systemy detekcji gazów, aż po komunikację w otwartej przestrzeni. Lasery kaskadowe są laserami półprzewodnikowymi, których działanie opiera się na wykorzystaniu specyficznych zjawisk fizycznych zachodzących w nanostrukturach. W ramach wykładu omówione zostaną podstawy działania laserów kaskadowych i wynikające z nich własności przyrządów. Przedstawione zostaną wybrane wyniki dotyczące przyrządów wytwarzanych w Zakładzie Fotoniki Instytutu Technologii Elektronowej. Są to prace pionierskie w skali kraju, nawiązujące do aktualnych trendów nauki światowej. Lasery wytwarzane w ITE wykorzystują heterostruktury GaAs/AlGaAs i AlInAs/InGaAs/InP; te ostatnie zarówno dopasowane sieciowo jak i z kompensacją naprężeń. Opracowane lasery emitują w pasmie 4.5-5.5 m i 9.0-10.0 m. Wszystkie wytwarzane lasery pracują impulsowo w temperaturze pokojowej. Podstawową technologią stosowaną do wytwarzania struktur jest epitaksja z wiązek molekularnych MBE i hybrydowa technologia MBE + MOVPE. W szczególności przedstawione zostaną wyniki prac nad optymalizacją konstrukcji jednoczęstotliwościowych laserów o sprzężonych rezonatorach stosowanych w układach do detekcji śladowych ilości zanieczyszczeń gazowych i laserów o rezonatorach typu taper o wysokiej jakości wiązki optycznej stosowanych w hybrydowych łączach optycznych w swobodnej przestrzeni.