Progreso en la investigación de amplificadores ópticos semiconductores para infrarrojo medio

ZHAO Xinlong ,  

LIU Peng ,  

XU Hao ,  

ZUO Chenglong ,  

ZHENG Xianda ,  

FANG Sixue ,  

WANG Yanjing ,  

LI Jinping ,  

LU Huanyu ,  

WANG Lijie ,  

TONG Cunzhu ,  

MENG Bo ,  

摘要

La banda del infrarrojo medio (2-12 μm) cubre numerosos picos de absorción característica de moléculas, considerada como la "zona de huella molecular", y tiene un valor estratégico insustituible en los campos de monitoreo ambiental, diagnóstico biomédico, comunicación espacial y seguridad nacional. El amplificador óptico semiconductores (SOA), como dispositivo activo clave en sistemas fotónicos del infrarrojo medio, se ha convertido en un soporte tecnológico crucial para la amplificación de potencia de fuentes infrarrojas medias y el procesamiento de señales gracias a sus destacadas ventajas como su estructura compacta, alta eficiencia en la conversión electro-óptica, ancho de banda de ganancia amplio y alta capacidad de integración. Este artículo primero expone el contexto y la evolución de la investigación en amplificadores ópticos semiconductores para infrarrojo medio, revisa sistemáticamente los avances en amplificadores basados en InP, GaSb, así como otros nuevos basados en CdTe, ZnS/ZnSe, InAs, analizando en profundidad los principios de trabajo de los distintos medios activos, la estructura del dispositivo, características de ganancia, soluciones de integración y sus limitaciones de aplicación. Finalmente, se presenta una perspectiva sobre las tendencias tecnológicas y futuras líneas de investigación, con el fin de proporcionar una referencia teórica para la elección de dispositivos e innovación tecnológica en sistemas fotónicos del infrarrojo medio.

关键词

infrarrojo medio; amplificador óptico semiconductores; base InP; base GaSb; escalera cuántica

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