[01924115]中红外超辐射宽谱光源芯片

成果（项目）简介

超辐射宽谱光源是光学相干层析成像系统的核心光源。现有的近红外OCT系统对胶原蛋白、脂质、葡萄糖等物质难以呈现准确清晰的像，而中红外OCT系统在这些物质成像方面具有无可比拟的优势。但是由于缺乏合适的室温连续工作的中红外超辐射宽谱光源，长期以来制约了中红外OCT系统的实际应用。我们不仅成功实现了国际上第一支室温连续工作的量子级联超辐射宽谱光源芯片，填补了中红外波段室温连续工作半导体宽谱光源的空白；而且成功制备出一系列可以室温连续工作具有宽光谱、高温度稳定性的中红外量子级联宽谱光源芯片，保证了芯片制备和性能的重复性和可靠性，使中红外OCT系统向实际应用又迈进一大步。

成果（项目）创新性/主要优势/知识产权布局

人体内的胶原蛋白、脂质、葡萄糖等物质对近红外波段的光吸收非常弱，近红外OCT系统难以呈现准确清晰的像，而这些物质在中红外波段的吸收谱具有更高的灵敏度和更大的信息量，早在多年前研究者们就提出了实现中红外OCT系统的重要性和必要性。但是由于缺乏合适的室温连续工作的中红外宽谱光源，这长期以来制约了中红外OCT系统的实际应用。

本项目通过采用超辐射宽谱光源与光放大器单片集成的波导结构，并结合四阱耦合双声子共振的应变补偿量子级联材料作为有源区，在降低波导结构整体反射率的同时，提高了材料的自发辐射效率，成功实现了国际上第一支室温连续工作的中红外量子级联超辐射宽谱光源芯片，其将成为中红外OCT系统的核心光源。在此项研究成果的基础上，又成功制备出一系列可以室温连续工作具有宽光谱、高温度稳定性的中红外量子级联宽谱光源芯片，保证了芯片制备和性能的重复性和可靠性，使得中红外OCT系统向实际应用又迈进一大步。