紅外光源研究獲進展
超輻射發(fā)光管(SLD)是一種利用放大自發(fā)輻射的非相干光源,它兼具了激光器的大功率和LED的寬光譜特性,同時具有弱時間相干性和高光纖耦合效率,是一些非相干光學系統(tǒng)(如光學相干層析成像系統(tǒng)(OCT))的理想光源。OCT技術是上世紀90年代發(fā)展起來的一種具有高分辨率、非接觸式、無輻射損傷等諸多優(yōu)點的一種生物醫(yī)學成像技術,已在眼科、牙科和皮膚科的臨床診斷中有重要應用,是繼 X-CT 和 MRI 醫(yī)學成像技術之后的又一大技術突破。OCT系統(tǒng)的發(fā)展與所采用光源息息相關,其應用、升級換代強烈地依賴于核心光源的發(fā)展水平。目前OCT技術雖然已被大眾認可,一些國內(nèi)外醫(yī)院成立了專門的OCT成像科室,但OCT技術的巨大優(yōu)勢還遠遠沒有體現(xiàn)出來,因為其發(fā)展中遇到了兩個主要瓶頸:(1)成像分辨率較低;(2)成像深度有待提高。因而對OCT系統(tǒng)所采用的寬譜光源的訴求就是:(1)高功率與寬光譜共存的近紅外寬譜光源的制備;(2)寬譜光源的工作波長向中紅外波段拓展。
針對這一科學問題,中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所張子旸課題組與中國科學院半導體研究所劉峰奇、王占國實驗室合作利用調(diào)制摻雜的多層量子點結(jié)構(gòu),打破了傳統(tǒng)半導體寬光譜光源中輸出光譜寬度與輸出功率相互制約的關系,成功地研制出了近紅外波段高輸出功率>20 mW、同時寬光譜 >130 nm的量子點SLD(如圖1所示);隨后又利用子帶間躍遷的量子級聯(lián)材料為增益介質(zhì),采用寬譜光源與光放大器單片集成的器件結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了國際上第一支室溫連續(xù)工作的中紅外量子級聯(lián)SLD(如圖2所示),這一進展填補了中紅外波段室溫連續(xù)工作半導體寬光譜光源的空白。這些研究成果為提高目前近紅外OCT系統(tǒng)的性能,實現(xiàn)多年前理論預言的中紅外OCT系統(tǒng)奠定了材料及器件基礎。 ![]() 圖1.調(diào)制摻雜自組織量子點J型波導SLD結(jié)構(gòu)示意圖、光譜和P-I曲線 ![]() 圖2.室溫連續(xù)工作的中紅外量子級聯(lián)SLD結(jié)構(gòu)及發(fā)光示意圖 以上結(jié)果發(fā)表于Light: Science & Applications 7, 17170 (2018)。該工作得到了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃和青年千人計劃資助。 文章鏈接:https://www.nature.com/articles/lsa2017170 |
最新評論
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liu.wade 2018-04-09 09:29我這是搶到沙發(fā)了???
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shuotian99 2018-04-09 09:36紅外光源!
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洛羽 2018-04-09 10:15學習一下
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洛羽 2018-04-09 10:16真不錯
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opticsjiang 2018-04-09 10:22超輻射發(fā)光管
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wyj 2018-04-09 11:19紅外OCT系統(tǒng)
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wangjin001x 2018-04-09 11:54紅外光源研究獲進展
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jnbt佳諾貝科技 2018-04-09 12:40用放大自發(fā)輻射的非相干光源
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climberhua 2018-04-09 13:57超輻射發(fā)光管是非相干光學系統(tǒng)(如光學相干層析成像系統(tǒng)(OCT))的理想光源。
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歐陽寶 2018-04-09 14:55非相干光源