量子级联激光器阵列热分析

发布时间：2020-04-18 14:17

【摘要】：量子级联激光器集量子工程和分子束外延(MBE)技术于一身,是国家纳米及量子器件核心技术的真正体现,量子级联激光器的技术突破将推动我国的激光应用市场。量子级联激光器开创了中远红外半导体激光的新领域,在空气污染检测,远程监测,工业烟雾分析,化学过程分析,分子光谱研究和医学检验,以及太赫兹成像和通信技术等方面具有重要的应用价值。量子级联激光器(QCL)在运行时会产生大量热量。如果热量没有及时消散,器件的性能会受到很大影响,甚至会烧坏器件,对于阵列结构,单元器件互相之间会产生热叠加,使得阵列的热效应比单管的热效应更加严重,因此我们使用有限元分析软件ANSYS,对量子级联激光器阵列中单元器件不同中心间距产生的热量做出比较并进行分析,同时研究制备量子级联激光器阵列的各种工艺,并对器件的性能做出测试。
【图文】：

子级联激光器的结构与优点进行工作时，该器件内部的电子在半导体材料导带的子带间跃迁和助隧穿从而产生光放大，其出射波长由导带的子带间的能量差所决定体材料的禁带宽度无关，因此可以通过设计量子阱的厚度来实现波子级联激光器的理论基础由前苏联科学家 Kazarinov 和 Suris 在 19其主要思路为在一定偏压下，电子从一个量子阱的基态通过声子共到下一量子阱的第一激发态，同时释放一个光子，再通过非辐射过一级量子阱的基态，这样就完成了一个周期，电子可以继续重复跃级一级传递下去。伴随着电子的每一次跃迁，每一次都可以产生一样在诸如一个电子的情况下，就可以产生多个光子，如图 1.1。

图 1.2 利用光谱检测技术对大气中的 NH3进行检测以及检测结果图 1.3 光谱检测技术对大气中的 NH3进行检测以及检测结果领域应用方面，美国西北大学研制了一种在常温下持续工作以对爆炸后产生的气体进行分析，对反恐等方面有很大的帮助激光器的特点使其在激光雷达，激光制导等方面也有广泛的应之外 QCL 还有许多方面可以应用例如：对外太空的探索以及测、安检检测等方面这里就不一一列举。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN248

【参考文献】

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本文编号：2632181