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长光所制出碱金属原子光学传感专用VCSEL器件-【新闻】

发布时间:2021-05-28 18:18:00 阅读: 来源:封头厂家

长光所制出碱金属原子光学传感专用VCSEL器件

日前,中科院长春光机所在国内首次研制出碱金属原子光学传感技术专用的795nm和894nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)。该器件采用完全自主的结构设计、材料生长和芯片工艺研制而成,芯片体积仅为0.05立方毫米(0.5mmx0.5mmx0.2mm)。器件高稳定单模态激光输出高于0.2毫瓦,工作电流低于1.5毫安,功耗低于3毫瓦,工作温度超过100℃,可作为核心光源用于芯片级原子钟、原子磁力计、原子陀螺仪等碱金属原子传感器。

微型795nmVCSEL芯片(左)和TO46封装器件(右)

基于原子光学技术的精密传感需要一些特定的波长(如795nm和894nm等)并且满足窄线宽、低功耗、可直接调制、单模和稳定偏振态的光源来激发碱金属原子。传统灯泵浦光源方案的传感器存在的体积大、功耗高、稳定性差等问题一直是困扰原子光学传感器小型化的主要难题。垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为一种新型的半导体激光器,具有窄线宽、低功耗、高调制频率、小体积和容易集成等特征,因此基于VCSEL的相干布居俘获(CPT)方法使得原子光学器件的微型化和低功耗应用成为可能。

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