中紅外2-3微米波段的半導體激光器在光譜分析、氣體檢測、醫(yī)學診斷等方面均有重要的應用，且在此波段的航天焦平面器件的測量表征方面也有迫切需求。此波段上的InP基無銻量子阱激光器與GaSb基含銻量子阱激光器相比具有熱導率高、襯底價格低質量好且易獲得等優(yōu)點，在材料生長和界面控制方面也具有優(yōu)勢。
中國科學院上海微系統(tǒng)研究所信息功能材料國家重點實驗室化合物半導體方向的研究人員通過在InP襯底上采用氣態(tài)源分子束外延方法生長三角形量子阱作為有源區(qū)的激光器結構，克服InAs和InP襯底的大晶格失配，能獲得比傳統(tǒng)方勢阱激光器更優(yōu)的性能。通過這種方法制備出的2-2.4微米波段范圍一系列量子阱激光器均已實現(xiàn)室溫連續(xù)工作，制備的2.4微米窄條激光器（6 µm×0.8 mm）在300 K時閾值電流僅62 mA，單面輸出功率超過11 mW。此2.4微米InP基無銻量子阱激光器是目前國際上已有報道中室溫激射波長最長的，達到了實用要求。該波段器件的系列研究結果已于2014年初發(fā)表在IEEE Photonics Technology Letters和Applied Physics Express上。
課題組基于該系列激光器研究結果進一步開發(fā)了USB供電便攜激光器實用化模組，目前已經(jīng)提供給用戶單位進行使用，應用于航天短波紅外光探測和焦平面器件測評。
2.4微米InP基無銻激光器在不同溫度下的激射光譜和輸出功率曲線
基于InP基無銻量子阱激光器發(fā)展的USB供電便攜激光器實用化模組照片
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