光泵浦GaSb基半导体碟片激光器研究进展
【中国科学院长春光学精密机械与物理研究所】


        发射波长在1.9 μm~3.5 μm光谱区间的中红外激光器可用来进行环境监控、有毒气体检测、化学传感以及工业过程控制。如2.3μm波段处于天然气的主要气体的强吸收峰,非常适合用于石油化工行业及家庭天然气泄漏监控,保障生产和人身安全。另外,此波段的激光不仅对人眼相对安全,而且还处于空气中相对透明的极其重要的大气窗口。因此在激光测距、光电对抗、自由空间光通信以及目标指示等领域也具有广泛的应用前景。

        光泵浦GaSb基半导体碟片激光器的激射波长正好覆盖1.9 μm~3.5 μm波长范围,且既能输出圆形高斯光束,又能实现室温条件的高功率连续输出,目前已成为中红外激光技术领域的前沿热点。中国科学院长春光学精密机械与物理研究所王立军院士和佟存柱研究员的研究团队对光泵浦GaSb基半导体碟片激光器国内外研究现状进行了充分的调研与分析。目前,光泵浦GaSb基半导体碟片激光器的激射波长已经扩展到了2.8 μm,最高室温输出功率达到17W。通过主动锁模技术,输出功率为1W的光泵浦GaSb基半导体碟片激光器的线宽可达到2×104 Hz。而且,通过在外腔结构中引入半导体饱和吸收镜可实现GaSb基半导体碟片激光器超短脉冲工作,脉宽可达到384 fs。


2.0 μm GaSb based SDL with narrow line-width single-frequency emission


研究团队简介
        中国科学院长春光学精密机械与物理研究所王立军院士和佟存柱研究员的研究团队主要致力于先进光电器件的研究,包括:量子点激光器、布拉格反射波导光子晶体激光器、中红外半导体激光器及碟片激光器等。王立军院士带领其研究团队长期从事激光技术等领域的基础及应用研究工作。王院士先后获国家技术发明二等奖1项,国家科技进步二等奖1项,省部级一等奖3项;发表SCI、EI论文264篇;获授权发明专利39项;合著专著4部;2004年获得国务院政府特殊津贴;2005年被评为吉林省高级专家,2010年获全国优秀科技工作者,2013年12月当选中国科学院院士。佟存柱研究员提出了量子点全路径弛豫速率方程模型,研制出低阈值p型调制掺杂量子点垂直腔面发射激光器,提出新型光子晶体波导结构,实现高功率、低发散角圆形光束半导体激光器。先后在IEEE J. Select. Topics Quantum Electron等期刊上发表学术论文80余篇,其中SCI收录58篇,EI收录55篇,受理和授权中国发明专利17项,国际会议邀请报告6次,担任国际会议主席1次。研究成果“高功率低发散角圆形光束半导体边发射激光器”入选中国激光杂志社“2015中国光学重要成果奖”。

相关论文
Shu S L, Hou G Y, Feng J, Wang L J, Tian S C et al. Progress of optically pumped GaSb based semiconductor disk laser. Opto-Electronic Advances 1, 170003 (2018).
DOI:10.29026/oea.2018.170003