概述
ICL雷射器,英文即Interband Cascade Lasers(帶間級聯雷射器),簡稱ICL雷射器,是一種有效的全固化中紅外光源,具有廣泛的套用前景,廣泛套用於通信、痕量氣體監測、電子對抗和環境監控等領域。ICL雷射器提出
為了解決QCL 存在的問題,1994 年美國加利福尼亞技術研究所噴氣推進實驗室的Rui.Q.Yang首先提出了第二型帶間級聯雷射器(ICL) 的概念。破隙型的InAs/AlSb/GaSb 超晶格具有較大的導帶不連續,能提供非常好的自由載流子限制,而且GaSb, InAs及AlSb 的 晶格常數非常接近,有利於生長高質量材料,因此它很適合做第二型ICL 的材料。(下圖是ICL雷射器晶片結構圖)ICL雷射器進展
第二型ICL 的概念提出以後,理論預測它能夠在室溫下以連續波(CW) 模式激射,且具有高的輸出功率和低的閾值電流密度。許多研究機構對第二型ICL 進行了大量的研究,其中包括休斯敦大學真空外延中心、美國海軍實驗室、美國陸軍實驗室和加利福尼亞技術研究所噴氣推進力實驗室等,比如國外SPIE網站上面關於ICL雷射器的發展和套用介紹。但國內尚未有這類型雷射器的相關報導。ICL雷射器套用
在一份國外關於ICL雷射器的最新報告中,ICL雷射器已經得到了初步套用,比如德國Nanoplus GmbH聯合維爾茨堡大學等研究機構,已經成功推出了3-6μm 波長範圍的ICL雷射器,在這個波長範圍內,具有非常多高靈敏度的氣體吸收線,比如CH4, HCl, CH2O, HBr, CO, CO2, NO和 H2O等,將會給雷射氣體分析套用帶來全新的套用,以《OSA—The Optical Society》雜誌發表的3493nm ICL雷射器套用為例。下圖是ICL雷射器實物圖,採用TO66封裝:
3-6μm ICL雷射器可以用於以下各種氣體的高靈敏度分析: