量子级联激光器的分类
量子级联激光器的基本结构包括FP-QCL(上图)、DFB-QCL(中图)和ECqcL(下图)。增益介质显示为灰色,波长
选择机构为蓝色,涂层表面为橙色,输出光束为红色。
1.最简单的结构是F-P腔激光器(FP-QCL)。在F-P结构中,切割表面为激光提供反馈,有时使用介电膜来优化输出。
2.第二种结构是在QC芯片上直接雕刻分布反馈光栅。这种结构(DFB-QCL)可以输出窄光谱,但输出功率远低于FP-QCL。通过最大范围的温度调谐,DFB-QCL还可以提供有限的波长调谐(通过缓慢的温度调谐获得10~20cm-1的调谐范围,或者通过快速的注入电流加热调谐获得2~3cm-1的调谐范围)。
3.第三种结构是将QC芯片和外腔结合起来形成ECqcL。这种结构不仅可以提供窄光谱输出,还可以在QC芯片的整个增益带宽(几百cm-1)内提供快速调谐(速度超过10ms)。由于ECqcL结构采用低损耗元件,因此可以在便携式电池供电的条件下高效工作。