稳定单模795nm垂直腔表面发射激光用于量子传感
Yongli Wang1,2, Yang Zhang1, Chuanchuan Li1
1Laboratory of Nano Optoelectronics, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|October 16, 2024
概括
稳定的单横模式激光是通过使用延长腔的垂直腔表面发射激光器 (VCSEL) 实现的. 这种进步提供了高功率和窄线宽,对于量子传感应用至关重要.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 半导体设备 半导体设备
背景情况:
- 垂直腔表面发射激光器 (VCSEL) 对于需要单横模式输出的应用至关重要.
- 现有的VCSEL在维持稳定的单模式运行方面面临挑战,以满足量子传感等苛刻应用的需求.
研究的目的:
- 为了在具有增强输出特性的VCSEL中实现稳定的单横模式激光.
- 开发一个适合Rb原子量子传感器的VCSEL.
主要方法:
- 使用扩展-2λ腔设计制造VCSEL.
- 整合了一个直径为7.08微米的氧化物孔.
- 激光性能的表征,包括输出功率,线宽和侧模式抑制比 (SMSR) 在温度范围内.
主要成果:
- 稳定的单横模式激光被成功证明.
- 在室温下记录了6.8mW的高输出功率和49.8MHz的窄线宽.
- 从25°C到85°C保持在794.8nm的一致单模发射,SMSR>40dB.
结论:
- 扩展-2λ-cavity VCSEL满足了对Rb原子量子传感器的严格要求.
- 扩展腔体的单立体集成为高性能VCSEL提供了具有成本效益的途径.
- 这项技术有望提高VCSEL在量子传感和相关领域的商业可行性.
