[fusion_builder_container type=”flex” hundred_percent=”no” equal_height_columns=”no” menu_anchor=”” hide_on_mobile=”small-visibility,medium-visibility,large-visibility” class=”” id=”” background_color=”” background_image=”” background_position=”center center” background_repeat=”no-repeat” fade=”no” background_parallax=”none” parallax_speed=”0.3″ video_mp4=”” video_webm=”” video_ogv=”” video_url=”” video_aspect_ratio=”16:9″ video_loop=”yes” video_mute=”yes” overlay_color=”” video_preview_image=”” border_color=”” border_style=”solid” padding_top=”” padding_bottom=”” padding_left=”” padding_right=””][fusion_builder_row][fusion_builder_column type=”1_1″ layout=”1_1″ background_position=”left top” background_color=”” border_color=”” border_style=”solid” border_position=”all” spacing=”yes” background_image=”” background_repeat=”no-repeat” padding_top=”” padding_right=”” padding_bottom=”” padding_left=”” margin_top=”0px” margin_bottom=”0px” class=”” id=”” animation_type=”” animation_speed=”0.3″ animation_direction=”left” hide_on_mobile=”small-visibility,medium-visibility,large-visibility” center_content=”no” last=”true” min_height=”” hover_type=”none” link=”” border_sizes_top=”” border_sizes_bottom=”” border_sizes_left=”” border_sizes_right=”” first=”true”][fusion_text columns=”” column_min_width=”” column_spacing=”” rule_style=”” rule_size=”” rule_color=”” hue=”” saturation=”” lightness=”” alpha=”” content_alignment_medium=”” content_alignment_small=”” content_alignment=”” hide_on_mobile=”small-visibility,medium-visibility,large-visibility” sticky_display=”normal,sticky” class=”” id=”” margin_top=”” margin_right=”” margin_bottom=”” margin_left=”” fusion_font_family_text_font=”” fusion_font_variant_text_font=”” font_size=”” line_height=”” letter_spacing=”” text_transform=”” text_color=”” animation_type=”” animation_direction=”left” animation_speed=”0.3″ animation_offset=””]
Dziś Dzień Fotoniki, a więc kilka słów o laserze MECSEL, opracowywanym w naszych laboratoriach, a o którym tu jeszcze nie pisaliśmy. #PREMIERA. Słowo MECSEL to akronim od: Membrane External Cavity Surface Emitting Laser. MECSEL nie jest pompowany elektrycznie i nie jest monolityczny (oznacza to, że funkcje rezonatora i medium wzmocnienia nie są spełniane jednocześnie wspólnie w tym samym kawałku półprzewodnika). To go odróżnia od standardowej konstrukcji lasera półprzewodnikowego.
Rezygnacja z tych dwu cech pozwala jednak na osiągniecie jednocześnie unikatowej cechy: generacji wiązki o dobrej jakości optycznej i dużej mocy, rzędu wielu watów. Doskonała jakość wiązki i duża moc jest pożądana w szeregu zastosowań, np. w chirurgii oka, w badaniach biologicznych, obrazowaniu in vivo, w mikrotechnice, w pracach badawczych materiałów półprzewodnikowych dla potrzeb telekomunikacji itp.
Podczas konstrukcji lasera MECSEL, w celu uzyskania doskonałej jakości wiązki, dbamy o to, by przyrząd miał symetrię osiową, dlatego też wykorzystujemy zewnętrzny liniowy rezonator składający się z dwu luster dielektrycznych, których ustawienie jest dobrane tak, by laser emitował wiązkę o przekroju kołowym i gaussowskim rozkładzie mocy.
Kolejną korzyścią z zastosowania zewnętrznego rezonatora jest również optyczny dostęp do medium wzmocnienia, tzn. możliwość zastosowania pompowania optycznego. Optyczny układ pompy zapewnia jednorodną ekscytację bardzo dużej powierzchni, co skutkuje niską gęstością mocy optycznej i cieplnej. Tym samym zapobiega się katastroficznej degradacji powierzchni medium wzmocnienia, a także występującemu w innych konstrukcjach obniżeniu jakości emitowanej wiązki w skutek przestrzennie nierównomiernemu nagrzewaniu powierzchni.
Jako medium wzmocnienia wykorzystywana jest heterostruktura półprzewodnikowa, czyli układ warstw półprzewodnikowych – zaprojektowany tak, by skorzystać ze zjawisk kwantowych, tzn. z falowej natury nośników.
Zjawiska kwantowe obserwowane są tylko w nanoświecie, czyli tam gdzie rozmiary są mierzone w nanometrach (1nm=0.00001mm). Dla zapewnienia efektywnego odprowadzania ciepła, heterostruktury są oddzielane od podłoża epitaksjalnego i przenoszone jako bardzo cienkie membrany na przezroczyste chłodnice. Grubość membrany to zaledwie kilka mikrometrów (1um=0.001mm), około 5 długości emitowanej przez MECSEL fali świetlnej.
W Łukasiewicz – IMiF wykorzystujemy chłodnice diamentowe (z prawdziwych diamentów!) ze względu na ich dobre własności optyczne i doskonałe przewodnictwo cieplne. Wykorzystanie w konstrukcji heterostruktur nanometrowych warstw o ściśle kontrolowanych składach chemicznych pozwala na wytwarzanie laserów o emisji na niemal dowolnej długości fali w zakresie bliskiej podczerwieni.
Ponadto lasery wykorzystujące heterostruktury półprzewodnikowe charakteryzują się szerokim pasmem wzmocnienia. W konsekwencji lasery MECSEL mogą być strojone w zakresie wielu dziesiątek nanometrów, tym samym z łatwością pozwalają dopasować długość fali do konkretnego zastosowania. Dotychczas prowadzone prace w Łukasiewicz – IMIF pozwoliły na zademonstrowanie MECSEL w zakresie spektralnym 980nm i 1550-1780nm. Lasery te były strojone w zakresach odpowiednio 90 i 170nm.
[/fusion_text][/fusion_builder_column][/fusion_builder_row][/fusion_builder_container]