Введение
Глава 1. Мощные полупроводниковые лазеры на основе квантово-размерных гетероструктур раздельного ограничения А1-1п- Ga-As-P/GaAs 9
1.1 Мощные лазеры с InGaAs активной областью 9
1.2. Внутренние потери в симметричных гетероструктурах с расширенным волноводом 16
1.3 Асимметричные лазерные гетероструктуры 18
1.4 Эффекты, ограничивающие максимальную мощность излучения лазерного диода 20
1.5 Фундаментальный предел мощности излучения полупроводниковых лазеров 24
1.6 Выводы по обзору литературы 26
Глава 2 Теория асимметричных лазерных гетероструктур со сверхнизкими внутренними оптическими потерями 27
2.1 Анализ пороговой плотности тока и усиления в квантоворазмерных лазерах с активными областями на основе твердых растворов In-Ga-As.. 27
2.2 Модель пятислойного плоского диэлектрического волновода 39
2.2.1 Уравнения Максвелла и волновое уравнение 39
2.2.2 Решения волнового уравнения для ТЕ-мод в пятислойной структуре 40
2.2.3 Дисперсионное уравнение и его решение 42
2.3 Внутренние оптические потери в лазерной гетероструктуре со сверхтолстым волноводом 46
2.3.1 Основные определения 46
2.3.2 Оптические потери в активной области 48
2.3.3 Внутренние оптические потери на рассеяние в волноводе и эмиттерах... 52
2.3.4 Расчет внутренних оптических потерь 55
2.4 Асимметричные лазерные гетероструктуры. Селекция мод высших порядков в многомодовых сверхтолстых волноводах 65
Глава 3 Разработка и исследование излучательных и электрических характеристик полупроводниковых лазеров на основе асимметричных гетероструктур со сверхтолстым волноводом 73
3.1 Эпитаксиальные и постростовые технологии лазерных гетероструктур.. 73
3.2 Анализ ватт-амперных характеристик лазерных диодов, изготовленных на основе асимметричных гетероструктур со сверхтолстым волноводом 78
3.3 Внутренние оптические потери и внутренняя дифференциальная квантовая эффективность стимулированного излучения лазерных диодов на основе асимметричных лазерных гетероструктур со сверхтолстым волноводом 85
3.4 Анализ порогового тока лазерных диодов, изготовленных на основе асимметричных гетероструктур со сверхтолстым волноводом 88
3.5 Коэффициент полезного действия лазерных диодов, изготовленных на
основе асимметричных гетероструктур со сверхтолстым волноводом 91
3.6 Исследование температурной зависимости пороговой плотности тока лазерных диодов, изготовленных на основе асимметричных гетероструктур со сверхтолстым волноводом 97
3.7 Исследование диаграммы направленности излучения в дальней зоне от тока накачки лазерных диодов, изготовленных на основе асимметричных гетероструктур со сверхтолстым волноводом 100
3.7.1 Диаграмма направленности излучения в дальней зоне лазерных диодов, изготовленных на основе асимметричных гетероструктур с толщиной волновода 1.7 мкм 100
3.7.2 Моделирование асимметричных гетероструктур со сверхтолстым волноводом, обладающих повышенной способностью селекции мод высших порядков 103
3.7.3 Излучательные характеристики лазерных диодов, изготовленных на основе асимметричных гетероструктур со сверхтолстым волноводом, обладающих повышенной способностью селекции мод высших порядков 106
3.8 Исследование спектральных характеристик лазерных диодов, изготовленных на основе асимметричных гетероструктур со сверхтолстым волноводом 112
9 Исследование срока службы лазерных диодов, изготовленных на основе асимметричных гетероструктур со сверхтолстым волноводом 117
Заключение 124
Литература 126
