Láser de microchip de membrana semiconductor

Área de la Ciencia:

• Óptica y Fotónica
• Láseres de Semiconductores
• Ciencia de Materiales

Sus antecedentes:

• Los láseres de semiconductores son cruciales para diversas aplicaciones.
• Se demandan fuentes láser compactas y de alta potencia con excelente calidad de haz.
• Los láseres de emisión superficial de cavidad externa (MECSELs) ofrecen una plataforma prometedora para el diseño avanzado de láseres.

Objetivo del estudio:

• Demostrar un novedoso láser de emisión superficial de cavidad externa de membrana de microchip semiconductor (MECSEL).
• Investigar las características de rendimiento, incluida la potencia de salida, la eficiencia y la calidad del haz.
• Analizar las propiedades térmicas y la dependencia de la lente térmica de la potencia de bombeo.

Principales métodos:

• Fabricación de una región de ganancia semiconductora de membrana de micras de espesor intercalada entre disipadores de calor transparentes.
• Ensamblaje de una cavidad láser de estado sólido compacta de paralelismo plano (∼1 mm de longitud) con recubrimientos reflectantes.
• Bombeo óptico utilizando un módulo láser de diodo acoplado por fibra (808 nm) y caracterización de la salida del láser.

Principales resultados:

• Se demostró una potencia de salida en onda continua superior a 1 W a 1123 nm.
• Se logró una eficiencia de pendiente récord de aproximadamente 51,4% para MECSELs.
• Se mantuvo una excelente calidad de haz (TEM₀₀, M² < 1,05) y se investigaron las propiedades de polarización.

Conclusiones:

• El MECSEL de microchip desarrollado es una fuente láser altamente eficiente y compacta.
• Esta tecnología ofrece longitudes de onda de emisión personalizables y salida de alta potencia con calidad de haz superior.
• Se caracterizaron las propiedades térmicas del sistema, proporcionando información para una mayor optimización.