گروه پژوهشی عطفان نژاد و ساتری

لیزرهای چاه کوانتومی

تأیید تجربی چاههای کوانتومی

اختراع لیزر چاه کوانتومی

فیزیک و فناوری لیزر

فیزیک لیزر چاه کوانتومی

منشا چاه های کوانتومی و لیزر چاه کوانتومی 

فناوری مهندسی فوتونیک برای توسعه لیزرهای آبشار کوانتومی تراهرتز

چکیده

یک لیزر آبشار کوانتومی تراهرتز (THz) (QCL) یک لیزر نیمه هادی پمپ برقی است که بر اساس انتقال الکترون بین زیر باند در یک ساختار چند چاه کوانتومی ساخته شده است. در مقایسه با بسیاری از روش های تولید موج THZ دیگر ، THz QCL بیشتر با اثر انگشت فشرده ، قدرت بالا و راندمان بالا در محدوده فرکانس خواستار 0.8-5.4 THz با کمک فناوری پیشرفته مهندسی الکترونیکی مواد فعال توسعه یافته است. این باعث می شود برنامه های مهم مختلفی از جمله نوری غیرخطی ، نجوم ، تصویربرداری ، سنجش و طیف سنجی انجام شود. 

دستگاههای نوری اپتوالکترونیک

مقدمه

انتشار دیود (LED) و مواد

لیزر نیمه هادی -1

لیزر نیمه هادی - II

تعدیل کننده ها 

الکترومغناطیس

الکترومغناطیس

نظریه الکترومغناطیسی

مشکلات EMC

تابش ، انتشار و پراش

سنجش از دور و قطبی مایکروویو ، SAR 

لیزر چاه کوانتومی

لیزر چاه کوانتومی یک دیود لیزر است که در آن قسمت فعال دستگاه به حدی باریک است که محصور کوانتومی رخ می دهد. دیودهای لیزر در مواد نیمه هادی مرکب تشکیل می شوند که (کاملاً برخلاف سیلیکون) قادر به انتشار موثر نور هستند. طول موج نوری که توسط یک لیزر چاه کوانتومی ساطع می شود ، فقط با پهنای باند ماده ای که از آن ساخته شده است ، با عرض ناحیه فعال تعیین می شود. این بدان معنی است که طول موجهای بسیار کوتاه تری را می توان از لیزرهای چاه کوانتومی نسبت به دیودهای لیزر معمولی با استفاده از ماده نیمه هادی خاص بدست آورد. بهره وری از یک لیزر چاه کوانتومی نیز به دلیل شکل مرحله ای چگالی حالت های حالت ، از دیود معمولی لیزر نیز بیشتر است.

لیزر نقاط کوانتومی

لیزر نقطه کوانتومی یک لیزر نیمه هادی است که از نقاط کوانتومی به عنوان واسطه لیزر فعال در منطقه تابش نور استفاده می کند. به دلیل محکم ماندن حامل های بار در نقاط کوانتومی ، آنها یک ساختار الکترونیکی شبیه به اتم ها را به نمایش می گذارند. لیزرهای ساخته شده از چنین رسانه های فعال عملکرد دستگاهی را دارند که به لیزرهای گازی نزدیکتر هستند و از برخی از جنبه های منفی عملکرد دستگاه در ارتباط با لیزرهای نیمه هادی سنتی مبتنی بر رسانه های فله یا کوانتومی خوب جلوگیری می کنند. پیشرفت در پهنای باند مدولاسیون ، آستانه لیزینگ ، نویز شدت نسبی ، ضریب افزایش خط و عدم حساسیت دما مشاهده شده است.  

محققان با موفقیت یکپارچه لیزرهای آبشار کوانتومی را در سیلیکون ادغام کردند

تیمی از محققان از سراسر کشور به سرپرستی الکساندر اسپوت ، دانشگاه کالیفرنیا ، سانتا باربارا ، آمریکا ، اولین لیزر آبشار کوانتومی را بر روی سیلیکون ساخته اند. این پیشرفت ممکن است دارای کاربردهایی باشد که از طیف سنجی پیوند شیمیایی و سنجش گاز گرفته تا نجوم و ارتباطات فضای آزاد.

لیزرهای چاه کوانتومی برای صنایع پزشکی

بازخورد توزیع شده (DFB) چاه کوانتومی چندگانه (MQW) InGaAsP-InGaAs لیزر برای استفاده در صنعت بیولوژیکی و پزشکی مورد بررسی قرار گرفته است. لیزر مدولار دامنه است و ویژگی های خروجی آن (ارتفاع ، شکل و میزان پالس) از نظر فراوانی مدولاسیون و عمق مدولاسیون بررسی می شود. به دلیل رفتار غیر خطی لیزر ، تعداد زیادی از خروجی ها اثبات شده است.

لیزر چاه کوانتومی

لیزر

یک لیزر چاه کوانتومی در یک بستر IMOS از ترکیب بازتابنده های گریتینگ با کنتراست بالا ، مشبک سطح و یک تقویت کننده نوری ایجاد شده است. به منظور تأیید عملکرد یکپارچگی فعال و غیرفعال ، یک لیزر Fabry-Perot نشان داده شده است (شکل 13 را ببینید ؛ 

اطلاعات بیشتر در مورد لیزر چاه کوانتومی

خلاصه

بحث زیر باند ها را با شرح توابع موج و باند انرژی الکترون ها در یک چاه کوانتومی ادامه می دهیم. ما همچنین نشان می دهیم که چاله های نور چگونه نمایه سود را تغییر می دهند. علاوه بر این ، ما در مورد تأثیر گسترش ناهمگن بر خواص لیزر چاه کوانتومی بحث می کنیم.