Пороговые, спектральные и пространственные характеристики GaAs/AlGaAs лазеров с искривленными штрихами брегговской решетки обратной связи, обеспечивающей фокусировку выходного излучения

• Автор: Дюделев, Владислав Викторович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Главаї. Основные характеристики полупроводниковых лазеров
Часть 1. Пространственные характеристики выходного излучения лазеров с широким
полоском
§1.1.1. Пространственные характеристики выходного излучения лазеров с широким
полоском и торцевым выводом излучения
§ 1.1.2. Лазеры с неустойчивым резонатором
§1.1.3. Лазеры с полной цилиндрической симметрией резонатора
Часть 2. Теоретические основы лазеров с распределенной обратной связью (РОС)
§1.2.1. Теоретические основы лазеров с РОС. Теория связанных волн
§1.2.2. Теоретические основы лазеров с РБЗ
§ 1.2.3. Учёт отражения на торцах
Глава 2. Принципы работы и конструкция лазера с искривлёнными штрихами
распределённого брегговского зеркала (и-РБЗ)
§2.1. Уравнения связанных волн для и-РБЗ лазера
§2.2. Описание исследуемых и-РБЗ лазеров. Конструкция. Технология изготовления
Глава 3. Исследование спектральной селективности и-РБЗ резонатора
§3.1. Спектральная селективность и-РБЗ резонатора - интегрально-оптический случай

§3.2. Исследование спектральных характеристик и-РБЗ лазеров с плоскими внешними
гранями
Глава 4. Исследование пространственных характеристик излучения и-РБЗ лазеров
§4.1. Пространственные характеристики и-РБЗ лазера в интегрально-оптическом случае

§4.2. Пространственные характеристики и-РБЗ лазера с внешними плоскими гранями
4.2.1. Пространственные характеристики и-РБЗ лазера с плоскими внешними гранями в параксиальном приближении
4.2.2. Оценка влияния более сильного преломления выходного излучения на краях плоского выходного зеркала на размер фокусного пятна
§4.3. Экспериментальное исследование пространственных характеристик выходного
излучения и-РБЗ лазеров
§ 4.4. Влияние спектрального состава излучения и-РБЗ лазера на размер фокусного пятна
4.4.1. Влияние ширины спектра генерации на размер фокусного пятна и-РБЗ лазера -интегрально-оптический случай
4.4.2. Влияние ширины линии генерации на размер фокусного пятна и-РБЗ лазера с плоскими внешними гранями
§4.5. Исследование пространственного распределения спектрального состава излучения
и-РБЗ лазеров в фокальной плоскости
Глава 5. Влияние фазовых эффектов, возникающих на плоском сколотом зеркале, на
спектральной состав и пороговые характеристики и-РОС и/или и-РБЗ лазеров
Заключение
Литература

Актуальность темы
В настоящее время полупроводниковые лазеры применяются в различных областях науки и техники, таких как запись и хранение данных, передача информации по волоконным линиям связи, фотомедицина [51, 52], накачка кристаллов [55, 56] и твёрдотельных лазеров [53, 54] и т.д. Основными характеристиками полупроводниковых лазеров, определяющими область их применений, являются: монохроматичность, мощность и направленность излучения, эффективность, быстродействие и компактность. Наиболее распространёнными конструкциями полупроводниковых лазеров, в которых существенно улучшены те или другие характеристики являются следующие: лазеры с резонатором Фабри-Перо (так называемые торцевые лазеры) с узким полоском, излучающие на одной пространственной моде, мощные лазеры с широким полоском, излучающие на нескольких поперечных и продольных модах, с мощностью выходного излучения до 10-15 Вт и более [1,2,7], вертикально излучающие лазеры [46], и лазеры с распределённой обратной связью (РОС) и распределённым брегговским зеркалом (РБЗ) [47] и др.
Выходное излучение всех типов полупроводниковых лазеров вследствие малости размеров их выходной апертуры имеет существенную расходимость. В то же время, для большинства современных задач, в которых применяются полупроводниковые лазеры, требуется либо коллимировать выходное излучение, например, для накачки нелинейных кристаллов или твёрдотельных лазеров, либо фокусировать его в очень малое пятно, например, для последующего ввода в оптическое волокно (для накачки эрбиевых усилителей или волоконных лазеров и т.д.). Наиболее просто проблема фокусировки выходного излучения решается в вертикально излучающих лазерах с вертикальным

чем на 30 дБ, достигается как в непрерывном режиме генерации, так и при импульсной накачке с частотой до 1 ГГц. В условиях сильной связи {кЬ> 1) пороговое усиление брегговских мод оказывается значительно ниже, чем для мод Фабри-Перо, и генерации мод Фабри-Перо в РОС-лазере не наблюдается. В условиях слабой обратной связи (кЬ«) необходимо применение специальных мер для подавления генерации мод Фабри-Перо. Обычно такие меры заключаются в специальной обработке одного или обоих торцов для исключения отражения.