量子陀螺是一種應用前景廣闊的新型量子傳(chuan) 感器，能夠大幅度提高多種載體(ti) 的導航精度。作為(wei) 量子陀螺的理想光源，垂直腔麵發射激光器（Vertical cavity surface emitting laser, VCSEL）具有體(ti) 積極小、工作電流低、可非致冷工作、激光光斑與(yu) 原子係統可直接耦合等優(you) 勢。

　　中國科學院長春光學精密機械與(yu) 物理研究所大功率半導體(ti) 激光器研究團隊近年來一直深耕量子傳(chuan) 感專(zhuan) 用VCSEL芯片研發，於(yu) 2014年研製出原子鍾專(zhuan) 用高溫VCSEL芯片。近日，該團隊等研究人員在量子陀螺專(zhuan) 用VCSEL芯片研發方麵獲進展，通過解決(jue) VCSEL的模式穩定性和輸出功率相互製約的關(guan) 鍵問題，實現大氧化孔徑下VCSEL的單模工作。研製出的器件在80℃下輸出功率達到4.1 mW，邊模抑製比41.68dB，正交偏振抑製比27. 6dB，該芯片作為(wei) 量子陀螺的光源，測試效果良好，說明其具有較好的實際應用價(jia) 值。相關(guan) 成果以 Large-aperture single-mode 795 nm VCSEL for chip-scale nuclear magnetic resonance gyroscope with an output power of 4.1 mW at 80℃為(wei) 題發表在Optics Express上。

　　相關(guan) 工作得到了國家重點研發計劃和國家自然科學基金的資助。

　　論文鏈接：https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-30-6-8991&id=470072

　　圖（a）VCSEL在不同溫度下的P-I-V特性曲線，內(nei) 插圖為(wei) 芯片實物圖；（b）80℃不同電流下VCSEL的近場光斑；（c）VCSEL的光譜特性；（d）VCSEL的偏振特性；（e）采用VCSEL作為(wei) 泵源的量子陀螺儀(yi) 信噪比測試結果