About / Advertise
Forskare på Chalmers har utvecklat en ny typ av halvledarlaser där energi tillförs optiskt. De nya lasrarna kan även leverera korta optiska pulser.
Forskare vid Chalmers fotoniklabb säger sig ha utvecklat en så kallad optiskt pumpad skivlaser. Den består av ett halvledarchips med en integrerad spegel som tillsammans med en extern spegel bildar en laserresonator. Med hjälp av en annan laser tillförs halvledarchipset den energi som behövs för att åstadkomma optisk förstärkning.– De här resultaten har redan väckt uppseende internationellt. Det är ett hett forskningsområde med intressanta tillämpningar och Chalmers ligger väldigt långt framme, säger Anders Larsson som är professor och forskningsledare på fotoniklabbet.
Halvledarlasrar är attraktiva eftersom de är kompakta, energisnåla och kan tillverkas till låg kostnad. Många tillämpningar där laserljus används kräver hög optisk effekt och god strålkvalitet. Problemet är att det varit svårt att just kombinera hög effekt och bra strålkvalitet med konventionell halvledarlaserteknik, där energi tillförs genom ströminjektion, enligt Chalmersforskarna.
Idag forskas det en hel del kring halvledarbaserade optiskt pumpade skivlasrar. Vanligtvis används material baserat på galliumarsenid (GaAs) för våglängdsområdet 400 till 1 100 nm. Amerikanska Coherent har exempelvis demonstrerat en laser med uteffekten 30 W vid våglängden 980 nm.
Chalmersforskarna jobbar istället med längre våglängder. Det är önskvärt vid exempelvis pumpning av optiska fiberförstärkare för telekommunikation, optisk sampling och mätändamål.
– Att de längre våglängderna är mindre skadliga för ögat kan vara betydelsefullt just vid mätning eller när man använder ljus för kommunikation utan att det är bundet i en fiber, säger Hans Lindberg som disputerar i forskningsgruppen.
Chalmerslasern använder material av indiumfosfid (InP). Materialet är tillverkat vid KTH och emitterar ljus med en våglängd på 1,55 µm. Pumplaserns våglängd är 1,25 µm.
Genom att använda en vikt kavitet, med en mättbar optisk absorbator tillverkad i halvedarmaterialet GaInNAs integrerad i ena spegeln, har Chalmersforskarna också fått lasern att producera korta optiska pulser. Pulsernas längd är 3 ps, frekvensen är 3 GHz och toppeffekten är hela 13 W.
Laserforskningen har finansierats av Vetenskapsrådet och Stiftelsen för Strategisk Forskning.
