量子陀螺是一种应用前景广阔的新型量子传感器,能够大幅度提高多种载体的导航精度。作为量子陀螺的理想光源,垂直腔面发射激光器(Vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)具有体积极小,工作电流低,可非致冷工作、激光光斑与原子系统可直接耦合等优势。 长春光机所大功率半导体激光器研发团队在王立军院士、宁永强研究员的领导下,近年来一直深耕量子传感专用VCSEL芯片研发,于2014年在国内首次研制出原子钟专用高温VCSEL芯片,填补了国内空白。近日,团队又在量子陀螺专用VCSEL芯片研发方面取得突破,通过解决VCSEL的模式稳定性和输出功率相互制约的关键问题,实现大氧化孔径下VCSEL的单模工作。研制出的器件在80℃下输出功率达到4.1 mW,边模抑制比41.68dB,正交偏振抑制比27. 6dB,该芯片作为量子陀螺的光源,测试效果良好,说明其具有较好的实际应用价值。 相关结果以 “Large-aperture single-mode 795 nm VCSEL for chip-scale nuclear magnetic resonance gyroscope with an output power of 4.1 mW at 80°C” 为题发表在Optics Express(DOI: 10.1364/OE.450118)上, 全文链接(https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-30-6-8991&id=470072)。 论文的第一作者是我所发光室周寅利助理研究员,通讯作者分别是长光时空公司总经理张星、北航刘占超副教授。该工作得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助。 图:(a)VCSEL在不同温度下的P-I-V特性曲线,内插图为芯片实物图,(b)80℃不同电流下VCSEL的近场光斑,(c)VCSEL的光谱特性,(d)VCSEL的偏振特性,(e)采用VCSEL作为泵源的量子陀螺仪信噪比测试结果。 免责声明:编写或转载此文是为了传递更多的信息,为光电行业尽一些绵薄之力。若文字或图片侵犯了您的合法权益或有不当之处,请作者在20个工作日之内与我们联系,我们将协调给予处理。 联系邮箱:lm@focaloptics.com,欢迎相关行业朋友与我们约稿。谢谢。
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