Физические принципы повышения мощности полупроводниковых лазеров на основе AlGaAs/InGaAs/GaAs гетероструктур в непрерывном режиме генерации

• Автор: Шашкин, Илья Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Оглавление

Введение
Глава 1 Обзор литературы. Мощные полупроводниковые лазеры
на основе квантово-размерных гетероструктур
раздельного ограничения АЮаАзЛпОаАз/СЗаАз
§1.1 Концепция мощных полупроводниковых лазеров
§1.2. Обзор литературных данных по мощным непрерывным
полупроводниковым лазерам
§1.3 Выводы по обзору литературы
Глава 2 Квантово-размерные асимметричные лазерные
АЮаАзЛпОаАз/ОаАз гетероструктуры и полупроводниковые лазеры на их основе: изготовление и
характеризация
§2.1 Параметры исследуемых лазерных гетероструктур и
технология их изготовления
§2.2 Изготовление полупроводниковых лазеров
(постростовые технологии)
§2.2.1 Конструкция «мелкая меза»
§2.2.2 Конструкция «глубокая меза»
§2.3 Выводы к главе
Глава 3 Исследование фундаментальных причин ограничения
мощности многомодовых лазеров на основе квантоворазмерных асимметричных двойных гетероструктур раздельного ограничения в системе твёрдых растворов АЮаАзЛпОаАз/ОаАз при работе в непрерывном режиме
генерации
§3.1 Разогрев активной области полупроводникового лазера
при работе в непрерывном режиме генерации

§3.2 Температурная зависимость пороговой плотности тока и
пороговой концентрации
§3.3 Температурная делокализация носителей заряда
§3.4 Температурная зависимость внутренних оптических
потерь
§3.5 Зависимость пороговой концентрации от количества
квантовых ям в активной области
§3.6 Выводы по результатам исследований фундаментальных
причин, ограничивающих максимальную мощность многомодового полупроводникового лазера
Глава 4 Исследование излучательных и электрических характеристик полупроводниковых лазеров на основе оптимизированной конструкции квантово-размерной асимметричной двойной гетероструктуры раздельного ограничения в системе твёрдых растворов АЮаАз/ГпОаАз/ОаАй при работе в непрерывном режиме
генерации
§4.1 Лазерные гетероструктуры мощных полупроводниковых
лазеров в системе твёрдых растворов
АЮаАз/ЬЮаАз/СаАз
§4.2 Внутренние оптические потери и температурная
делокализация в полупроводниковых лазерах на основе лазеных гетероструктур в системе твёрдых растворов
АЮаАз/ЬЮаАзЛЗаАз
§4.3 Основные оптические и электрические характеристики
полупроводниковых лазеров на основе лазерных гетероструктур в системе твёрдых растворов АЮаАэЛпОаАз/ОаАз
Температурная стабильность характеристик
полупроводниковых лазеров на основе лазерных гетероструктур в системе твёрдых растворов
АЮаАзЛпОаАзЛЗаАз
Заключение
Литература

лазера с гребневым волноводом и ОаАэР активной областью на длине волны 808 нм при выходной оптической мощности 0,166 Вт/мкм в течение нескольких тысяч часов.
§1.3 Выводы по обзору литературы
К настоящему времени достигнуты большие успехи в увеличении излучаемой оптической мощности благодаря высочайшему уровню ростовых и постростовых технологий изготовления диодных лазеров [5 -24, 31]. В одной из лучших работ [6] удалось получить на длине волны 980 нм непрерывную генерацию на мощности 20 Вт при температуре 20 °С с одиночного излучателя апертурой 96 мкм и длиной 4 мм. Тем не менее, независимо от состава слоев, конструкции полупроводниковых лазеров в непрерывном режиме генерации в результате увеличения температуры активной области ватт-амперная характеристика насыщается [5 - 24]. Отмечено, что тепловое насыщение мощности можно устранить за счёт использования конструкции лазерной гетероструктуры, имеющей высокий КПД и низкое значение теплового сопротивления, а так же высокое значение характеристических параметров Т0 и Г/.
Таким образом, задача выяснения физических принципов и технологических подходов повышения выходной оптической мощности многомодовых полупроводниковых лазеров в непрерывном режиме генерации остаётся актуальной в настоящее время.