Вышедшие номера
Сверхнизкие внутренние оптические потери в квантово-размерных лазерных гетероструктурах раздельного ограничения
Слипченко С.О.1, Винокуров Д.А.1, Пихтин Н.А.1, Соколова З.Н.1, Станкевич А.Л.1, Тарасов И.С.1, Алфёров Ж.И.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 12 мая 2004 г.
Выставление онлайн: 19 ноября 2004 г.

Теоретически и экспериментально исследованы внутренние оптические потери в лазерных гетероструктурах раздельного ограничения со сверхшироким волноводом (более 1 мкм). Установлено, что асимметричное положение активной области в сверхшироком волноводе снижает величину фактора оптического ограничения для мод высших порядков и увеличивает для них пороговую концентрацию на 10-20%. Показано, что только в асимметричных гетероструктурах раздельного ограничения расширение волновода более 1 мкм ведет к снижению внутренних оптических потерь. В асимметричном волноводе толщиной 4 мкм расчетное значение внутренних оптических потерь достигает ~0.2 см-1 (lambda~1.08 мкм). Минимальное значение внутренних оптических потерь ограничено фундаментальным пределом и определяется потерями на рассеяние на свободных носителях заряда при концентрации прозрачности в активной области. В асимметричных лазерных гетероструктурах раздельного ограничения со сверхшироким волноводом (1.7 мкм), изготовленных методом МОС-гидридной эпитаксии, достигнута величина внутренних оптических потерь 0.34 см-1. Получена генерация на основной поперечной моде за счет существенного различия между пороговыми концентрациями фундаментальной моды и мод высших порядков. На основе полученных гетероструктур в лазерах с апертурой 100 мкм и длиной резонатора Фабри-Перо ~3 мм достигнуты рекордная мощность излучения 16 Вт в непрерывном режиме генерации и максимальное значение кпд - 72%.