Spectroscopie in het mid-infrarode golflengtegebied is een veelbelovende techniek
om sensoren te bekomen die gevoeliger zijn en eenvoudiger kunnen differentiëren.
Deze sensoren gebruiken een vingerafdruk van molecules, de absorptielijnen
in het mid-infrarood, om de molecules kwalitatief en kwantitatief te detecteren.
Niettemin zijn omvangrijke en dure toestellen, zoals gekoelde mid-infrarood
detectoren en lichtbronnen, nodig voor conventionele systemen, hetgeen het gebruik
van deze sensoren beperkt tot een laboratoriumomgeving. Het integreren
van lasers met CMOS-compatibele platformen is een stap richting de creatie van
geminiaturiseerde mid-infrarode sensoren. Op germanium
gebaseerde golfgeleiderplatformen zijn optisch transparant voorbij de limiet
van het silicium-op-isolatorplatform (> 3.8 μm) en kunnen licht geleiden met
lage verliezen in het hele mid-infrarood. Vele functionaliteiten
van germanium circuits werden aangetoond in deze thesis, alsook the
golflengteselectie van een kwantumcascadelaser met externe caviteit: een proof-of-principle
QCL met externe caviteit gebaseerd op een QC versterkerchip, facetgekoppeld
aan een germanium-op-silicium-op-isolator DBR. Wij geloven dat de resultaten die we tonen
kunnen leiden tot de verwezenlijking van draagbare lasermodules of volledige
spectroscopische systemen die opereren in het mid-infrarode golflengtegebied,
allemaal geïntegreerd op germanium-op-silicium en germanium-op-silicium-op-isolator
golfgeleiderplatformen. | |