Исследование гетероструктур и разработка технологии изготовления лазерных излучателей для волоконно-оптических систем

• Автор: Ширяева, Наталья Алексеевна
• Шифр специальности: 05.11.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 197 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
1. Анализ состояния вопроса и постановка задачи исследования
1.1. Анализ требований, предъявляемых к лазерным излучателям
на гетероструктурах с длиной волны 1550 нм
1.2. Анализ возможностей использования различных типов
гетероструктур для создания лазерных излучателей с длиной волны излучения 1550 нм
1.3. Анализ путей повышения мощности излучения
1.4. Постановка задач исследования
2. Разработка технологии выращивания гетероструктур AlInGaAs/InP 34 методом МОС-гидридной эпитаксии
2.1. Разработка методики расчета параметров
четырехкомпонентных гетероструктур
2.2. Разработка технологии выращивания четырехкомпонентных
гетероструктур методом МОС-гидридной эпитаксии
2.2.1. Используемое оборудование
2.2.2. Стандартная технология выращивания гетероструктур
методом МОС-гидридной эпитаксии
2.2.3. Разработка математической модели эпитаксиального
выращивания гетероструктур в условиях сильного отклонения процесса от состояния равновесия
2.2.4. Разработка технологии выращивания
четырехкомпонентных гетероструктур методом МОС-гидридной эпитаксии
2.3. Экспериментальные исследования гетероструктур
2.3.1. Оборудование и методики проведения
экспериментальных исследований
2.3.2. Исследования параметров гетероструктур,
выращенных по разработанной технологии
Выводы
3. Разработка конструкции лазерного излучателя
3.1. Разработка конструкции мезополосковой структуры
3.2. Экспериментальное исследование параметров одиночных 75 излучателей без зеркальных покрытий граней резонатора
3.2.1. Оборудование и методики исследований
3.2.2. Исследования ватт-амперных характеристик лазерных 77 излучателей с активными элементами различной
длины
3.2.3. Исследования спектральных характеристик лазерных
излучателей с активными элементами различной
длины
3.3. Расчет параметров резонатора излучателя

3.4. Разработка модели пространственного распространения
излучения с различным количеством активных элементов
3.5. Разработка конструкции лазерного излучателя с несколькими
активными элементами
3.6. Экспериментальные исследования лазерных излучателей
разработанной конструкции
3.6.1. Оборудование и методики проведения исследований
3.6.2. Исследование ватт-амперных характеристик лазерных 102 излучателей
3.6.3. Исследование спектральных характеристик лазерных 104 излучателей с различным количеством активных элементов
3.6.4. Исследования пространственной расходимости
излучения разработанных лазерных излучателей
3.6.5. Ресурсные испытания разработанных лазерных
излучателей
Выводы
4. Разработка технологии изготовления лазерного излучателя
4.1. Разработка технологии изготовления активных элементов
4.2. Разработка технологии сборки блока активных элементов
4.3. Разработка технологии корпусирования
4.4. Разработка модели развития напряжений в квантоворазмерной 121 гетероструктуре
4.5. Разработка методики выведения дислокаций за границы
активной области путем электротренировки
4.5.1. Оборудование и методика исследований
4.5.2. Исследование существующих методик тренировки
4.5.3. Методика электротренировки
4.6. Экспериментальные исследования лазерных излучателей
произведенных по разработанной технологии
4.6.1. Результаты ресурсных испытания лазерных
излучателей изготовленных по разработанной технологии
4.6.2. Сравнительные исследования лазерных излучателей
Выводы
5. Применение лазерных излучателей в волоконно-оптических 146 системах
5.1. Анализ причин потерь мощности при соединении лазерных 146 излучателей с оптическим волокном
5.2. Экспериментальные исследования влияния оптического
волокна на параметры лазерного излучателя
5.2.1. Оборудование и методики исследования
5.2.2. Результаты исследований влияния оптического
волокна на параметры излучения лазерного излучателя
5.3. Разработка модели распространения излучения в комплексе

«лазерный излучатель - оптическое волокно»
5.4. Анализ теоретических и экспериментальных результатов
исследований влияния оптического волокна на параметры лазерного излучателя Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Таким образом, уравнение тепломассопереноса может быть использовано в основной форме [56]:
Т, п = п(х,у,2,1) - мольная доля вида роста;
С(х,у,г, 0- концентрационный вид роста;
у н г(х,у,г,1) - поток скорости;
О 3 В(Т(х,у,г,1)) - двойной коэффициент диффузии компонентов 3 группы;
ат- термический диффузионный показатель;
Т = Т(х,у,2,1) -температура;
Р - общее (полное) давление;
Рг- газовая постоянная.
Поскольку на верхней границе не происходит поглощения газовой фазы стенкой реактора, граничные условия для уравнения (2.10) по концентрации на верхней границе:
где с - концентрация потока;
с, - концентрация потока на верхней границе;
S - область верхней границы потока (у верхней стенки реактора).
На нижней границе образуется тонкая пленка жидкой фазы, состав которой равновесен рассчитанному твердому составу с длиной волны люминесценции 1550 нм (табл. 2.1), что соответствует диаграмме состояний.
Химическое равновесие в системе AlInGaAs/InP рассчитывается с использованием методов минимизации общей энергии Гиббса системы, в наборе точек, удовлетворяющих условию материального баланса, что является модификацией метода Уайта - Джонсона - Данцига [81].
-fL + V ■ [пСш ] = V • {DClnl [Vn + атп{ 1 - «)V ln Т] }, dt
(2.10)
где Сш = — - основная газофазовая концентрация;

(2.11)