Projekt OpusLAP
„Wielozłączowe diody laserowe z rozłożonym sprzężeniem zwrotnym - synergia wysokiej mocy optycznej i jednomodowego trybu pracy”

Opis projektu

Technologia oparta na GaN rewolucjonizuje rynek półprzewodników. Diody elektroluminescencyjne i diody laserowe oparte na GaN osiągnęły dojrzałość i można je znaleźć w takich zastosowaniach jak oświetlenie ogólne, wyświetlacze, oświetlenie, projekcja, medycyna i wiele innych. Pomimo tego ogromnego sukcesu, wciąż pojawiają się nowe zastosowania, w których można używać tylko urządzeń opartych na GaN, ponieważ mogą one pokrywać tylko niebieskie i zielone spektrum. Wiele takich zastosowań opiera się na diodach laserowych z rozproszonym sprzężeniem zwrotnym (DFB). Urządzenia te oferują bezprecedensowo wąskie spektrum laserowe, które znajdzie zastosowania w telekomunikacji "ostatniej mili" opartej na światłowodach z tworzywa sztucznego, Li-Fi, systemach wykrywania światła i odległości (LIDAR), komunikacji podwodnej, zegarach atomowych opartych na stroncie, wykrywaniu gazu i monitorowaniu środowiska.

W ramach tego projektu planujemy opracować zupełnie nowe urządzenie optoelektroniczne - wielozłączową diodę laserową DFB. Urządzenie to zawiera kilka złączy pn połączonych złączami tunelowymi (TJ). Zaletą tego schematu jest to, że dla tego samego przepływu prądu emisja światła zachodzi w każdej ze studni kwantowych (QW). Można oczekiwać N-krotnego wzrostu mocy wyjściowej wielozłączowego lasera z N sekcjami. Skutkuje to sprawnością różnicową (fotony na wstrzyknięte elektrony) wyższą niż 100%, co odbywa się kosztem dodatkowego napięcia wymaganego dla każdej sekcji. Siatka DFB umieszczona na powierzchni urządzenia, zapewni silne sprzężenie z modem optycznym i laserowanie tylko na jednej długości fali - tej, która pasuje do siatki. Demonstracja widzialnych wielozłączowych DFB LD otworzy nową dziedzinę urządzeń opartych na GaN i pobudzi nowe kierunki badań.

Zespół badawczy

Zespół badawczy projektu FIRST-TEAM:

dr hab. inż. Grzegorz Muzioł
mgr inż. Krzesimir
Nowakowski-Szkudlarek
mgr inż. Mateusz Hajdel
dr inż. Mateusz
Słowikowsi























Publikacje

Projekt realizowany w latach 2025-2027