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 wymagane 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 monolitycznej siatki dyfrakcyjnej o wysokim kontraście współczynnika załamania światła (MHCG, ang. monolithic 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 MHCG 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 MHCG 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 MHCG 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
Wyniki prac badawczych zostały opublikowane w następujących artykułach:
Wyniki prac badawczych zostały zaprezentowane na następujących konferencjach naukowych:
W ramach realizacji projektu powstały również następujące materiały pokonferencyjne:
Prezentacje wideo dostępne wyłącznie po angielsku (przejdź do angielskiej wersji tej strony internetowej).