#I-02

Polskie półprzewodnikowe lasery powierzchniowe emitujące
promieniowanie z zakresu bliskiej podczerwieni

Karolina OLUCHA¹, Wioleta SŁABA¹, Marcin GĘBSKI², Magdalena ZADURA¹, Karolina BOGDANOWICZ^1,2, Michał WASIAK², Marta WIĘCKOWSKA², Magdalena MARCINIAK², Patrycja ŚPIEWAK², Marek EKIELSKI¹, Paweł MICHAŁOWSKI¹, Walery KOŁKOWSKI³, Iwona PASTERNAK³, Włodzimierz STRUPIŃSKI³, Tomasz CZYSZANOWSKI², Anna SZERLING¹

¹Łukasiewicz – Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki, Al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa
²Instytut Fizyki, Politechnika Łódzka, Wólczańska 217/221, 93-005 Łódź
³Vigo Photonics S.A., ul. Poznańska 129/133, 05-850 Ożarów Mazowiecki

Dynamiczny rozwój rynku elektroniki konsumenckiej w ostatnich latach znacząco zwiększył zapotrzebowanie na niedrogie, długowieczne, charakteryzujące się wysoką jakością wiązki oraz energooszczędne źródła światła laserowego. Idealnym rozwiązaniem spełniającym te wymagania są lasery VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers). W pracy zostaną zaprezentowane wyniki dotyczące polskich laserów VCSEL, w szczególności tych emitujących promieniowanie o długości fali 940 nm. Lasery VCSEL 940 nm mają ogromny potencjał aplikacyjny, dlatego trwają nieustanne prace nad podniesieniem ich funkcjonalności i wydłużeniem żywotności. Są one wykorzystywane w systemach rozpoznawania twarzy w smartfonach oraz w systemach LiDAR, które są kluczowe w autonomicznych pojazdach do wykrywania i unikania przeszkód. Ponadto lasery te znajdują zastosowanie w systemach śledzenia ruchu oczu (eye-tracking) w rzeczywistości wirtualnej (VR) i rozszerzonej (AR), a także w przemyśle motoryzacyjnym, gdzie są używane w wewnątrz-kabinowych systemach monitorowania kierowców w celu oceny ich poziomu zmęczenia oraz skupienia. Wykorzystuje się je również w aplikacjach biometrycznych, takich jak skanery tęczówki oka, oraz w sensorach optycznych stosowanych do monitorowania parametrów środowiskowych. Kolejnym zastosowaniem, w którym lasery VCSEL 940 nm pełnią rolę źródła, są bezprzewodowe systemy komunikacji optycznej, umożliwiające przesyłanie danych z dużą szybkością na krótkie dystanse. W pracy zostanie przedstawiona technologia wytwarzania tego typu przyrządów oraz zostaną omówione charakterystyki statyczne i dynamiczne laserów emitujących promieniowanie o długości fali 940 nm, wyhodowanych na podłożach Ge i GaAs, w tym także tych zaprojektowanych do pracy z wysoką szybkością modulacji w podwyższonych temperaturach. Zaprezentujemy wpływ średnicy apertury tlenkowej oraz innych parametrów geometrycznych i epitaksjalnych na wydajność tych urządzeń.

Rys. 1. Przykładowe widmo emisji VCSEL wyhodowanego na podłożu Ge.