Infrarrojo de alta potencia (longitud de onda de 8 micrómetros) láseres de superrejilla de alta potencia

Área de la Ciencia:

• La electrónica cuántica es la electrónica cuántica.
• La optoelectrónica es la óptica electrónica.
• Física del estado sólido física del estado sólido.

Sus antecedentes:

• Los láseres de cascada cuántica (QCL) son dispositivos semiconductores que emiten luz a través de transiciones de electrones entre estados cuantizados.
• Las superredes ofrecen estructuras únicas de bandas electrónicas (minibandas) y brechas de energía (minigaps) que se pueden diseñar para propiedades ópticas específicas.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar un láser de cascada cuántica que utiliza regiones activas de superred para la emisión infrarroja.
• Investigar el rendimiento y el potencial de este diseño basado en superredes para fuentes infrarrojas de alta potencia.

Principales métodos:

• Fabricación de una estructura de superretícula utilizando epitaxia de haz molecular con barreras alternas de AlInAs y pozos cuánticos de GaInAs.
• Caracterización de la operación del láser pulsado, midiendo la potencia de salida y la longitud de onda a temperaturas criogénicas.

Principales resultados:

• Demostración exitosa de un láser de cascada cuántica que funciona a aproximadamente 8 micrómetros.
• Logró potencias máximas de 0.80 W a 80 K hasta 0.2 W a 200 K.
• Resaltó la alta fuerza del oscilador de la transición óptica dentro de la superred.

Conclusiones:

• Las superredes fuertemente acopladas son materiales viables para el desarrollo de láseres infrarrojos.
• El diseño demostrado es prometedor para fuentes láser infrarrojas sintonizables de alta potencia.
• La adaptación de los parámetros de la superred permite un control preciso de la longitud de onda de emisión.