Скачать презентацию
Идет загрузка презентации. Пожалуйста, подождите
Презентация была опубликована 11 лет назад пользователемsites.lebedev.ru
1 В.И. Козловский - Этапы развития - Лазеры с резонансно-периодическим усилением на полупроводниковых наноструктурах - Широкозонные наноструктуры для видимого диапазона спектра - Возможность освоения УФ области - Лазерная ЭЛТ как источник монохроматического света - Заключение Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Лаборатория ЛКН НФО Лазеры на полупроводниковых наноразмерных структурах с катодно-лучевой накачкой
2 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН 23 Этапы развития Предложение по созданию инверсной населенности в полупроводниках при электронной накачке N.G. Basov, Advances in Quantum Electronics, N.-Y.,Columbia Univ. Press, p.506 (1961) Н.Г. Басов, О.Н. Крохин, Ю.М. Попов, Вестник АН СССР, 3, 61 (1961) Реализация первого лазера на CdS с электронной накачкой Н.Г. Басов, О.В. Богданкевич, А.Г. Девятков, ДАН СССР, 155, 78 (1964) Предвидение лазеров с «вертикальным микрорезонатором», продольной накачкой, излучающим зеркалом Н.Г. Басов, Нобелевская лекция, 11 декабря Предложение лазерной ЭЛТ Н.Г. Басов, О.В. Богданкевич, А.С. Насибов, Авт. Свид с приоритетом от 1967 г. Патент США
3 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН 23 Этапы развития (продолжение) Реализация лазерной ЭЛТ Parkard I.R., Tait W.C., Dierssen G.H. Appl. Phys. Lett., 19, 338 (1971). Н.Г. Басов и др. ДАН СССР, 205, 72 (1972). Создание отпаянного прибора «Квантоскопа» ФГУП «Платан» г. Соглашение с Pricipia Optics на 20 лет с 1991 г. Макет лазерного проектора на монокристаллах, работающий при комнатной температуре ФИАН совместно с комп. Principia LightWorks Inc. CA, USA – 1999 г. Реализация первого лазера на наноструктуре ФИАН совместно с Центром волоконной оптики при ИОФ РАН – 1995 г. Реализация лазера на наноструктуре с резонансно-периодическим усилением ФИАН совместно с Технологическим центром при Университете г. Шеффилда (Великобритания) – 2004 г.
4 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН 23 Патенты V.I. Kozlovsky, A.S.Nasibov, Ya.K. Skasyrsky. Laser screen for a cathode- ray tube. US Patent # N.V. Derdyra,V.I. Kozlovsky. Laser screen cathode-ray tube with beam axis correction.. US Patent # V.I. Kozlovsky, A.A. Kolchin. Laser screen for a cathode-ray tube and method for making same. US Patent # , V.I. Kozlovsky, A.A. Kolchin. Method for making a laser screen for a cathode-ray tube. US Patent # , V.I. Kozlovsky. Laser screen for a cathode-ray tube and method for making same. US Patent # A.M. Akhekyan, V.I. Kozlovsky, A.S. Nasibov, M.N. Sypchenko, I.A. Krykanov. Laser screen cathode-ray tube with increased life span. US Patent , V.I. Kozlovsky, B.M. Lavrushin. Laser cathode-ray tube. US Patent # , 1997, Nov. 11, PCT Pub. Date: Jul.7, 1994; Priority Date: Dec [Ru]. A.S. Nasibov, P.V. Reznikov. Semiconductor laser screen of a cathode-ray tube. US Patent No , V.I. Kozlovsky, B.M. Lavrushin. Laser electron-beam tube. European Patent No. EP B1, Bulletin 1999/41.
5 Лазерные ЭЛТ на монокристаллах Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН Principia LightWorks Inc, CA 25 см
6 Лазера на наноструктуре с резонансно- периодическим усилением Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН Оптимальное число КЯ – Глубина возбуждения – 4-5 мкм Период – m /2N Длина волны в структуре – 0,2 мкм КЯ должны быть в пучностях стоячей волны, соответствующей максимуму усиления e-e- h AlDBRQWsDBRSubstrate
7 Красный лазер на наноструктуре GaInP/AlGaInP с 25 и 13 КЯ Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Principia LightWorks Inc., USA The University of Sheffield, EPSRC National Center for III-V Technologies, UK Лазер с мощностью 8 Вт на наноструктуре с 13 КЯ и двумя брэгговскими зеркалами AlAs-AlGaAs Изображение скола лазера в зондовом микроскопе 4.38 мкм AlGaInP пассивный слой 8 нм GaInP 25 слоев 193 нм AlGaInP 25 слоев Зеркала - 99 и 94 %
8 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН Мощность и порог лазера от периода структуры
9 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН Модель лазера r 1 r 2 exp(i2 N b L b / ) =1 r 1 и r 2 - комплексные и вычисляются матричным методом N qw = n qw – i g( ) N b = n b + i ( ) g( ) пропорционален материальному коэффициенту усиления КЯ ( ) – внутренние потери r1r1 r2r2 LbNbLbNb
10 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН 3 Зависимость порога и длины волны генерации от положения КЯ в резонаторе Может возникнуть ситуация, когда резонансная структура не дает выигрыша по сравнению с хаотически расположенными КЯ. Тогда надо вводить отстройку или «дефект».
11 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН 2 Возможные варианты зеленого и синего лазера ZnCdSe/ZnSSe//GaAs CdSSe/CdZnS//CdS ZnCdS/ZnSSe//GaAs ZnCdSe/ZnSe//ZnSe ZnCdSe/ZnMgCdSe//InP CdSSe/ZnSSe//GaAs ZnTe/ZnMgSeTe//GaSb ZnSe/ZnMgSSe//GaAs ZnSe/ZnMgSSe//ZnSe CdS/CdZnMgSe//CdS ZnCdSe/ZnMgSe//CdS ZnTe/ZnMgSeTe//GaSb
12 Cтруктуры ZnCdSe/ZnSSe на GaAs Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН Институт радиотехники и электроники РАН
13 Характеристики лазера на наноструктуре ZnCdSe/ZnSSe c 40 КЯ Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН Институт радиотехники и электроники РАН Лазер с мощностью 2 Вт при 550 нм был реализован также на структуре CdSSe/CdS Проблема – высокие внутренние напряжения в структуре at 1.6 mA
14 Характеристики лазера на наноструктуре ZnSe/ZnMgSSe c 30 КЯ Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН Институт радиотехники и электроники РАН Проблема – термодинамическая неустойчивость ZnMgSSe, транспорт носителей в КЯ
15 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН 23 УФ лазер ( нм, Вт)- проект катодп/п наноструктура нелинейный кристалл хладопроводвнешнее зеркало е-е см Реализована непрерывная генерация на 338 нм с мощностью 0.12 Вт c оптической накачкой второй гармоникой Nd- лазера с диодной накачкой – (Appl. Phys. Lett. 89, (2006), UK) нм нм
16 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН В настоящее время используются лампы с дуговым разрядом Новые разработки SemLED – синие и зеленые GaInN светодиоды, 1.4 Вт (10 %), малая яркость (август 2006) Q-peak – твердотельные лазеры с диодной накачкой, импульсно- периодический режим, 22.5 кГц, 15.4 Вт средняя (< 4 %), высокая стоимость, спеклы (июль 2002) Coherent – удвоение частоты в лазере на полупроводн. наноструктуре с диодной накачкой, непр. 15 Вт на 488 нм (27 %) и 5 Вт на 460 нм (15 %), высокая стоимость, спеклы (2004 Photonics West) Novalux - удвоение частоты в матрице инжекционных лазеров с внешним зеркалом, 0.75 Вт на 620 нм, 3 Вт на 535 нм, 3 Вт на 465 нм, ожидаемая эффективность - 15 % высокая стоимость (August 2006) ФИАН - Principia LightWorks – ЛЭЛТ на наноструктурах, 9.4 Вт на 640 нм (11 %), 3.2 Вт на 535 нм, 1.5 Вт на 460 нм (декабрь 2006) Проблема – создание эффективного источника монохроматического излучения в видимой области спектра для светоклапанных дисплейных технологий
17 Проекторы с ксеноновой лампой Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН JVC projector, 5000 lm, 2.2 kW Xe-lamp Xe-lamp, 1.6 kW, 15 W used, efficiency
18 Лазеры для дисплейных применений Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН Coherent LD Cooler DBR MQW NLO crystal external mirror Novalux d = mm h = 1-2 m d = 0.1 mm PPLN Output coupler Thermal lens n- contact p-contact MQW DBR BeO Структура из III-V соединений с резонансно-периодическим усилением
19 Лазерная ЭЛТ как источник излучения для пассивных дисплеев Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Principia LightWorks Inc., CA, USA Electron gun - Focus lens - Deflection coils h Water Laser screen 11 см
20 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН 23 Публикации о данной технологии Laser Focus World, May 2005
21 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН 23 Публикации о данной технологии (продолжение) Photonics West-2005 Compound Semiconductor, October 2006 Projection summit, June 2006
22 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН 23 Заключение Лазеры на п/п наноструктурах с катодно-лучевой накачкой являются перспективными источниками света для дисплейных технологий. Красный лазер. Достигнуты высокие характеристики по эффективности лазера, до 12 % при энергии 40 кэВ и комнатной температуре. Уровень разработки близок к промышленному освоению отпаянных приборов. Зеленый и синий лазеры. Требуются дальнейшие усилия по совершенствованию технологии получения соответствующих наноразмерных структур. Имеются хорошие перспективы освоения УФ диапазона: создание эффективного малогабаритного лазера с мощностью Вт в спектральном диапазоне нм. Научные основы и технология получения наноструктур для видимой области спектра могут быть использована в лазерах с оптической накачкой лазерными диодами на основе GaN.
23 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН Партнеры Principia LightWorks Inc., CA, USA Институт радиотехники и электроники, Лаб. MOCVD EPSRC National Centre for III-V Technologies, University of Sheffield, UK; Центр волоконной оптики при ИОФ РАН РФФИ, гранты , Программы ОФН РАН «Когерентное оптическое излучение полупроводниковых соединений и структур», «Новые материалы и структуры» Программа «Научные школы», грант ; УНК ФИАН Контракт с Principia LightWorks Inc. Гранты
24 Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН $16 million
Еще похожие презентации в нашем архиве:
© 2024 MyShared Inc.
All rights reserved.