Nghiên cứu tính chất phổ của Laser bán dẫn công suất cao GaAs ổn định bước sóng

Với mục đích nghiên cứu các tính chất phổ phát xạ của các laser bán dẫn DFB hoặc DBR công suất cao và phân tích, lý giải sự ảnh hưởng của các thông số vật lý và công nghệ đến độ rộng vạch phổ, so sánh với kết quả mô phỏng lý thuyết, trong khoảng thời gian từ tháng 1/2011 đến 11/2012, nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học công nghệ Việt Nam do TS. Trần Quốc Tiến làm chủ nhiệm, đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tính chất phổ của Laser bán dẫn công suất cao GaAs ổn định bước sóng”.

Nhóm nghiên cứu đã đạt được các kết quả sau:

+ Khảo sát các đặc trưng của laser bán dẫn ổn định bước sóng gồm: các đặc trưng quang điện (dòng-công suất quang, ngưỡng phát, thế chuyển tiếp, hiệu suất); các đặc trưng phổ phát xạ và phổ phát xạ phụ thuộc dòng bơm; một số đo đạc về tính chất chùm tia của laser ổn định bước sóng.

+ Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của các đặc trưng quang điện: công suất quang của laser giảm khi nhiệt độ đặt vào laser tăng.

+ Đặc trưng phổ khi thay đổi nhiệt độ làm việc của laser cũng đã được đo đạc: bước sóng trung tâm của laser bị dịch về phía bước sóng dài khi nhiệt độ làm việc tăng

+ Thực hiện các đo đạc đặc trưng quang điện và đặc trưng phổ trên các mẫu thay đổi độ dài buồng cộng hưởng. Kết quả chỉ ra hệ số độ dốc của laser giảm đi khi tăng chiều dài buồng cộng hưởng tuy nhiên công suất quang cực đại đối với laser buồng cộng hưởng dài hơn đã được khảo sát là lớn hơn.

+ Đối với laser buồng cộng hưởng dài hơn, tỉ lệ dịch của bước sóng trung tâm khi thay đổi dòng bơm giảm đi đáng kể so với laser buồng cộng hưởng ngắn hơn. Tỉ lệ dịch chuyển này được chỉ ra là giống nhau khi thay đổi nhiệt độ làm việc của laser.

+ Đo độ rộng vạch phổ theo công suất bức xạ bằng phương pháp heterodyne, đo trên các mẫu thay đổi độ dài buồng cộng hưởng và hệ số coupling, phân tích kết quả cho thấy trên các mẫu laser đã được khảo sát, độ rộng vạch phổ tỉ lệ nghịch với công suất quang và chiều dài buồng cộng hưởng. Hệ số coupling tăng cho kết quả là độ rộng vạch phổ giảm.

+ Kết quả thực nghiệm phù hợp với các tính toán mô phỏng lý thuyết

+ Đưa ra mô hình thông số tối ưu đối với laser bán dẫn công suất cao ổn định bước sóng vạch phổ hẹp cho laser đại diện tại vùng sóng 780 nm và có thể mở rộng cho vùng bước sóng hồng ngoại gần đến 1060 nm.

 

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 13485/2017) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

N.P.D (NASATI)