Мощные диодные лазерные линейки и матрицы

• Автор: Микаелян, Геворк Татевосович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 84 с. : ил.; 20х14 см

1. Введение

1.1 Актуальность проблемы и направление работы

1.2. Научная новизна и практическая ценность

1.3. Апробация работы

1.4. Личный вклад автора

1.5. Структура диссертации

2. Этапы исследований и создание мощных диодных линеек и матриц

2.1. Анализ физических явлений, определяющих условия работы мощных диодных линеек и матриц
2.2. Моделирование теплофизических явлений и состояний механических напряженностей диодных лазерных линеек и матриц

2.3. Расчет тепловых характеристик мощных диодных лазеров, линеек и матриц

2.4. Анализ режимов технологических процессов монтажа лазерной линейки к теплоотводу
2.5. Результаты экспериментальных исследований и создание мощных диодных лазерных линеек и матриц
3. Диодные лазеры и линейки с неустойчивым резонатором
3.1. Создание и проведение исследований диодного лазера с неустойчивым резонатором
3.2. Анализ роли обратной волны в неустойчивом резонаторе инжекционного лазера
3.3. Исследование линеек диодных лазеров с неустойчивыми резонаторами
4. Результаты исследований диодных лазеров, работающих на нелокализованных волноводом модах
4.1 Анализ условий генерации диодных лазеров на нелокализованных волноводом модах
4.2 Создание и исследование СаЩРАзЛпР и ОаА1Ла/ОаЛ$ лазеров, работающих на неволноводных модах
5. Выводы и заключение
Список литературы

диодных лазеров, линеек и матриц ставит ряд новых задач, открывает для них новые области применения. При этом характеристики световых пучков этих лазеров должны допускать, при необходимости, возможность качественной оптической обработки. В обычных диодных лазерах с широкими контактами, расходимость излучения в плоскости р-п перехода является многомодовой (очень часто многоканальной), имеет низкую пространственную когерентность и не допускает необходимой оптической обработки для получения пучков высокого качества. Создание новых типов диодных лазеров и лазерных линеек, имеющих улучшенные характеристики пространственного распределения излучения в плоскости р-п перехода, позволят решать сложную задачу - получение качественного, пространственно-когерентного пучка по всей ширине излучающей области мощного однокристального диодного лазера или по всей длине лазерной линейки.
В связи с вышесказанным, научное направление работ автора, а именно, исследования и новые разработки, направленные как на создание мощных диодных лазеров, лазерных линеек и матриц с улучшенными излучательными характеристиками, так и на создание новых типов лазеров, безусловно, является актуальным.
Научные результаты, обобщенные в данной диссертации, являются результатом проведенных автором в ФГУП «НП.П «Инжект» и в Физическом институте им. П.Н. Лебедева цикла научно-исследовательских работ по указанному научному направлению, являющихся физической основой для разработок и изготовления современных мощных диодных лазеров, линеек и матриц с улучшенными излучательными характеристиками.
4. Результаты исследований диодных лазеров, работающих на нелокализованных волноводом модах.
Диаграмма направленности излучения полупроводниковых диодных лазеров в вертикальном к р-п переходу направлении определяется размерами локализованного волноводом электромагнитного поля, которая распространяется вдоль активного слоя и волновода. Для обычных инжекционных лазеров эти размеры небольшие <2 мкм, поэтому дифракционная расходимость излучения составляет ~ 30-5-40 градусов. Прямое увеличение размера волновода проводит к возникновению генерации На более высоких модах.
В исследованиях проведенных автором найдено принципиально другое решение. А именно, предложены и созданы диодные лазеры [1,3,4,7,24] электромагнитное поле в резонаторе которых распространяется не вдоль активного слоя, а пересекает ее под определенным утлом.. Такие лазеры названы неволноводными лазерами. В неволноводных лазерах моды лазерного резонатора не являются направляемыми модами активного волновода, а пересекают активную область под некоторым углом (<р). В пределе величина угла (р может быть равна 90°. В зависимости от величины угла наклона <р и длины активной области можно расширить размеры излучающей области на зеркалах, тем самым уменьшить величину угла дифракционной расходимости.
4.1 Анализ условий генерации диодных лазеров на
нелокализованных волноводом модах
Выявлены условия, при которых генерация на волноводных модах, с большой диаграммой направленности, исключается и возникает генерация лазерного излучения на нелокализованных волноводом модах [3,4,24].