Номер соглашения

<Номер соглашения>
<Номер постера>
Федеральная целевая программа
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического
комплекса России на 2014—2020 годы»
Индустрия наносистем
Тема: Разработка технологии получения наногетероструктури мощных полупроводниковых лазеров на их
основе, излучающих в оптическом диапазоне 1400-1600 нм
Руководитель проекта: профессор, доктор физ.-мат. наук
Соглашение 14.607.21.0048 от 25.08.2014
на период 2014 – 2015 гг.
Тарасов Илья Сергеевич
Получатель субсидии: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт
им.А.Ф.Иоффе Российской академии наук
Цели и задачи проекта
•Цель: Обеспечение безопасного для глаз применения мощных полупроводниковых лазеров в промышленном и социальном комплексах;
•Задача: Разработка технологии получения наногетероструктур и мощных полупроводниковых лазеров на их основе, излучающих в оптическом
диапазоне 1400-1600 нм
•Актуальность: Разработка мощных полупроводниковых излучателей в безопасном для глаз оптическом диапазоне позволит кардинально расширить
возможности их применений в системах передачи информации, оптической накачки, дальнометрии, метрологии, газоанализа, спектроскопии высокого
разрешения и медицинских приборах. Позволит выполнить международные и российские стандарты, для полупроводниковых лазеров в приборах
широкого применения запрещающие использование ИК диапазона длин волн (менее 1300 нм).
• Новизна: Впервые, с применением концепции мощных полупроводниковых лазеров, будет создана технология наногетероструктур раздельного
ограничения, излучающих в среднем ИК диапазоне, и мощные многомодовые лазеры на их основе.
Ожидаемые результаты проекта
•Основные результаты: МОС- гидридная технология получения наногетероструктур для мощных полупроводниковых лазеров, излучающих в
безопасном для глаз оптическом диапазоне 1400-1600 нм.
•Образцы мощных полупроводниковых лазеров излучающих в непрерывном более 3 Вт и в импульсном более 10 Вт режиме генерации.
•Сравнение: Впервые будет создана технология получения наногетероструктур на основе твердых растворов изопериодических с подложкой InP на
средний ИК диапазон длин волн.
•Впервые концепция мощных полупроводниковых лазеров будет развита для лазеров на основе твердых растворов с сильной Оже рекомбинацией и
оптическая мощность излучения в непрерывном режиме будет доведена до >3 Вт и в импульсном до >10 Вт .
•Основные характеристики планируемых результатов: Мощные полупроводниковые лазеры излучающие в непрерывном режиме генерации более >3 Вт
и мощные полупроводниковые лазеры излучающие в импульсном режиме генерации более >10 Вт.
Наименование параметра
Аналог Princeton Lightwave (США)
Максимальная оптическая мощность в непрерывном режиме, Вт
Максимальная оптическая мощность в импульсном режиме, Вт
Длительность импульса, нс
Длина волны излучения, нм
Аналог Lumics (Германия)
Аналог Modulight (Финляндия)
Разрабатываемый по проекту
2,2
1,5
1
≥3
-
-
-
≥10
1550
1550
1550
100
1550
Перспективы практического использования
• АО «НИИ Полюс» им. М.Ф. Стельмаха, АО НПО «Инжект», ЗАО «Полупроводниковые приборы», ЗАО «Лазерные системы» - располагает технической,
технологической базой и квалифицированными кадрами для проведения НИ ОКР в области разработок и производства полупроводниковых источников
излучения.
• Внедрение планируемых результатов направлено на создание новой элементной базы на основе наногетероструктур и мощных полупроводниковых
лазеров излучающих в среднем ИК диапазоне.
• Разрабатываемые технологические методы и мощные полупроводниковые лазеры излучающие в безопасном для глаз оптическом диапазоне 14001600 нм имеют широкий спектр применений: оптическая связь, оптическая накачка, дальнометрия, метрология, газоанализ, спектроскопия и
медицина.
Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 г.
Получатель субсидии:
- Изготовлены и исследованы макеты мощных непрерывных и импульсных полупроводниковых лазеров для безопасного для глаз диапазона длин волн
(1400-1600 нм) .
- Разработан проект лабораторного технологического регламента изготовления экспериментальных образцов лазерных наногетероструктур и
мощных непрерывных полупроводниковых лазеров для безопасного для глаз диапазона длин волн (1400-1600 нм).
-Разработаны программа и методики экспериментальных исследований экспериментальных образцов лазерной наногетероструктуры и мощных
непрерывных полупроводниковых лазеров для безопасного для глаз диапазона длин волн (1400-1600 нм).
-Изготовлены и исследованы экспериментальные образцы лазерных наногетероструктур для безопасного для глаз диапазона длин волн (1400-1600
нм) методом МОС-гидридной эпитаксиальной технологии.
•Изготовлены и исследованы экспериментальные образцы мощных непрерывных полупроводниковых лазеров для безопасного для глаз диапазона
длин волн (1400-1600 нм).
Индустриальный партнер:
•Разработаны рекомендации по корректировке проекта лабораторного технологического регламента изготовления экспериментальных образцов
мощных полупроводниковых лазеров по изготовлению диэлектрических просветляющих и высокоотражающих покрытий зеркал и по сухому
травлению активного элемента.
№ п/п
Наименование
3,5
CW
3,0
Pulse
2,5
L = 2900 мкм
w = 100 мкм
Ith = 0,6 A
2,0
1,5
d = 60%
1,0
Rd = 70 мОм
Ucut = 0,8 В
0,5
0,0
Индикаторы
1
2
12
Выходная пиковая
оптическая мощность, Вт
Выходная оптическая мощность, Вт
Единица измерения
глубокая меза
0
2
4
6
8
10
Ток накачки, А
12
14
16
10
3
4
8
5
Показатели
1
6
L = 2900 мкм
w = 100 мкм
имп = 100 нс
4
2
3
 = 1 кГц
глубокая меза
2
0
4
5
0
20
40
60
80
Амплитуда тока накачки, А
100
Объем привлеченных внебюджетных средств
Число публикаций по результатам проекта в научных
журналах, индексируемых в базе данных Scopus или в базе
данных "Сеть науки" ( Web of Science)
Доля исследователей в возрасте до 39 лет в общей
численности исследователей-участников проекта
Количество использованных при проведении исследований и
разработок в рамках проекта уникальных научных установок
Число патентных заявок, поданных по результатам проекта
Млн.руб.
единиц
Число диссертаций на соискание ученых степеней,
защищенных по результатам проекта
Средний возраст исследователей – участников проекта (не
более)
Количество мероприятий по демонстрации и популяризации
результатов и достижений науки, в которых приняла участие
и представила результаты проекта организация - исполнитель
проекта
Число объектов зарубежной инфраструктуры сектора
исследований и разработок, которые использовались при
проведении исследований и разработок в рамках проекта
Количество центров коллективного пользования научным
оборудованием,
научное
оборудование
которых
использовалось при проведении исследований и разработок в
рамках проекта
единиц
Значения на текущий год
Запланировано
Достигнуто
8,6
8,6
3
3
33,4
51,7
0
1
0
1
0
0
46
42
1
1
0
0
1
1
процентов
единиц
единиц
проценты
единиц
единиц
единиц
Результаты достигнутые на 2 и 3 Этапе соответствуют ТЗ полностью. Формальные индикаторы включая опубликование статей достигнуты.
Партнеры проекта
Индустриальный партнёр:
АО «НИИ Полюс» им. М.Ф. Стельмаха
•
Основной отечественный промышленный производитель полупроводниковых лазеров (внебюджетное финансирование)
Соисполнитель : ООО Сигм плюс
•
Фирма располагающая аналогичным с индустриальным партнером технологическим оборудованием.
Номер соглашения 14.607.21.0048
<Номер постера>