中新網(wǎng)長春4月17日電 (記者 郭佳)中國科學(xué)院長春光機所17日發(fā)布消息，該所成功研制出具有超寬激光光譜的中紅外量子級聯(lián)激光器，攻克了長期制約單有源區(qū)量子級聯(lián)激光器譜寬的技術(shù)瓶頸。

　　在中紅外光電領(lǐng)域，同時實現(xiàn)寬光譜覆蓋與高分辨測量一直是重要的技術(shù)挑戰(zhàn)。受制于復(fù)雜的能帶工程設(shè)計，傳統(tǒng)量子級聯(lián)激光器的發(fā)射譜寬通常較窄，難以兼顧寬帶探測與高精度識別等多重應(yīng)用需求。

　　為此，該所孟博研究員團隊提出了一種基于對角躍遷的多能態(tài)-連續(xù)態(tài)(MTC)有源區(qū)設(shè)計方案，該結(jié)構(gòu)采用應(yīng)力補償材料體系。通俗來講，這一設(shè)計為電子提供了多條“發(fā)光通道”，使電子可在多個能級間同時發(fā)生躍遷，從而共同貢獻激光輸出，顯著拓寬了光譜范圍。

　　實驗結(jié)果顯示，在室溫條件下，該器件在約9μm(微米，下同)波段(中紅外范圍)實現(xiàn)了1.2μm的激光譜寬；在低溫環(huán)境下，光譜寬度進一步擴大至1.9μm以上，同時光電轉(zhuǎn)換效率等核心指標已接近國際領(lǐng)先水平。

　　值得一提的是，該器件采用金屬有機物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)技術(shù)制備，這是一種較為成熟的半導(dǎo)體工藝路徑，為后續(xù)規(guī)?；苽浜蛯嶋H應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

　　孟博介紹，該研究有望成為一把“更靈敏的光學(xué)尺子”，在環(huán)境監(jiān)測中實現(xiàn)對多組分氣體的精準識別，并推動醫(yī)學(xué)與工業(yè)檢測領(lǐng)域的高分辨成像應(yīng)用。該研究還為發(fā)展面向高精度寬光譜傳感、高分辨成像及自由空間光通信的集成化高效光源提供了新的技術(shù)路徑。(完)