Siatka dyfrakcyjna o wysokim kontraście współczynnika załamania światła jako planarne zwierciadło skupiające do wykorzystania w laserach VCSEL

Konwencjonalne lasery VCSEL (ang. Vertical Cavity Surface Emitting Laser, laser o emisji powierzchniowej z pionową wnęką rezonansową) zbudowane są z dwóch zwierciadeł DBR (ang. Distributed Bragg reflector, zwierciadło Bragga) oraz obszaru czynnego, umieszczonego między nimi. Każde ze zwierciadeł DBR składa się z dwóch rodzajów materiałów, które powtarzają się naprzemiennie kilkunasto- lub nawet kilkudziesięciokrotnie. Jednym z podstawowych problemów technologicznych w produkcji laserów VCSEL jest relatywnie niewielka liczba materiałów spełniających wszystkie powyższe kryteria, a zatem odpowiednich do stworzenia zwierciadeł DBR.

Celem projektu jest zaprojektowanie bardziej uniwersalnych zwierciadeł, które będą mogły zostać zaimplementowane w laserach VCSEL w miejsce chociaż jednego ze zwierciadeł DBR. Proponowaną alternatywą, która będzie rozwijana w ramach projektu jest wykorzystanie podfalowej siatki dyfrakcyjnej o wysokim kontraście współczynnika załamania światła (HCG, ang. high contrast grating) do zaprojektowania płaskiego zwierciadła skupiającego o grubości kilkunastokrotnie mniejszej niż grubość zwierciadeł DBR.

W ramach projektu planowane jest zaprojektowanie oraz przeprowadzenie symulacji działania skupiających zwierciadeł oraz soczewek HCG zapewniających różne odbijalności i długości ogniskowych. Struktury wykazujące się najlepszymi parametrami (np. największym odbiciem) zostaną wyprodukowane we współpracy z zagranicznym partnerem, a następnie zostaną zbadane ich własności skupiające. Ponadto, projekty skupiających zwierciadeł HCG zostaną wykorzystane do symulacji działania wnęk rezonansowych oraz określenia zasadności ich użycia w laserach VCSEL. W ostatnim etapie projektu zostaną wykonane obliczenia parametrów termicznych, elektrycznych i optycznych całego lasera VCSEL wykorzystującego skupiające zwierciadła HCG emitującego falę o długości 980 nm.

Finansowanie:

Projekt "Siatka dyfrakcyjna o wysokim kontraście współczynnika załamania światła jako planarne zwierciadło skupiające do wykorzystania w laserach VCSEL" jest realizowany w ramach programu HOMING Fundacji na rzecz Nauki Polskiej współfinansowanego przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.

Wartość projektu: 797 678 PLN

Wkład Funduszy Europejskich: 797 678 PLN