Одночастотная генерация на радиальных модах в квантово-каскадных лазерах на основе селективного кольцевого резонатора
Бабичев А.В.1, Харин Н.Ю.2, Колодезный Е.С.1, Папылев Д.С.1, Михайлов Д.А.3, Вознюк Г.В.3, Митрофанов М.И.3,4, Дюделев В.В.3, Гладышев А.Г.1, Слипченко С.О.3, Лютецкий А.В.3, Евтихиев В.П.3, Паневин В.Ю.2, Карачинский Л.Я.1, Новиков И.И.1, Соколовский Г.С.3, Пихтин Н.А.3, Егоров А.Ю.1
1Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
3Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
4НТЦ микроэлектроники РАН, Санкт-Петербург, Россия

Email: a.babichev@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 12 февраля 2025 г.
В окончательной редакции: 4 марта 2025 г.
Принята к печати: 11 марта 2025 г.
Выставление онлайн: 19 мая 2025 г.
Представлены результаты по реализации стабильной одночастотной генерации в квантово-каскадных лазерах на основе селективного кольцевого резонатора. Штрихи дифракционной решетки второго порядка с переменной глубиной травления при движении вдоль кольцевого резонатора сформированы методом прямой ионной литографии. Одночастотная генерация получена на длине волны 7.65 μm c коэффициентом подавления отношения сигнал/шум 22-25 dB вблизи порога генерации. Повышение уровня токовой накачки на 40 % приводит к росту коэффициента подавления боковых мод до 28 dB. Ключевые слова: сверхрешетки, квантово-каскадный лазер, селективный кольцевой резонатор, одночастотная генерация, фосфид индия, прямая ионная литография.
- A. Andrejew, S. Sprengel, M.-C. Amann, Opt. Lett., 41 (12), 2799 (2016). DOI: 10.1364/ol.41.002799
- G.K. Veerabathran, S. Sprengel, A. Andrejew, M.-C. Amann, Appl. Phys. Lett., 110 (7), 071104 (2017). DOI: 10.1063/1.4975813
- A. Simaz, G. Bohm, A. Koninger, M.A. Belkin, in 2024 IEEE 29th Int. Semiconductor Laser Conf. (ISLC) (IEEE, 2024), p. 1--2. DOI: 10.1109/islc57752.2024.10717418
- A. Babichev, S. Blokhin, A. Gladyshev, L. Karachinsky, I. Novikov, A. Blokhin, M. Bobrov, N. Maleev, V. Andryushkin, E. Kolodeznyi, D. Denisov, N. Kryzhanovskaya, K. Voropaev, V. Ustinov, A. Egorov, H. Li, S.-C. Tian, S. Han, G. Sapunov, D. Bimberg, IEEE Photon. Technol. Lett., 35 (6), 297 (2023). DOI: 10.1109/lpt.2023.3241001
- S.A. Blokhin, A.V. Babichev, A.G. Gladyshev, L.Ya. Karachinsky, I.I. Novikov, A.A. Blokhin, M.A. Bobrov, N.A. Maleev, V.V. Andryushkin, D.V. Denisov, K.O. Voropaev, I.O. Zhumaeva, V.M. Ustinov, A.Yu. Egorov, N.N. Ledentsov, IEEE J. Quantum Electron., 58 (2), 2400115 (2022). DOI: 10.1109/jqe.2022.3141418
- Z. Wang, Z. Wang, Y. Liang, B. Meng, Y.-T. Sun, G. Omanakuttan, E. Gini, M. Beck, I. Sergachev, S. Lourdudoss, J. Faist, G. Scalari, Opt. Express, 27 (16), 22708 (2019). DOI: 10.1364/oe.27.022708
- G. Marschick, S. Isceri, R. Szedlak, H. Moser, J.P. Waclawek, E. Arigliani, R. Weih, W. Schrenk, G. Strasser, B. Hinkov, A. Maxwell Andrews, B. Lendl, B. Schwarz, APL Photon., 9 (10), 100806 (2024). DOI: 10.1063/5.0221189
- G. Marschick, J. Pelini, T. Gabbrielli, F. Cappelli, R. Weih, H. Knotig, J. Koeth, S. Hofling, P. De Natale, G. Strasser, S. Borri, B. Hinkov, ACS Photon., 11 (2), 395 (2024). DOI: 10.1021/acsphotonics.3c01159
- H. Knotig, B. Hinkov, R. Weih, S. Hofling, J. Koeth, G. Strasser, Appl. Phys. Lett., 116 (13), 131101 (2020). DOI: 10.1063/1.5139649
- A. Babichev, E. Kolodeznyi, A. Gladyshev, N. Kharin, V. Panevin, V. Shalygin, G. Voznyuk, M. Mitrofanov, S. Slipchenko, A. Lyutetskii, V. Evtikhiev, L. Karachinsky, I. Novikov, N. Pikhtin, A. Egorov, J. Opt. Technol., 90 (8), 422 (2023). DOI: 10.1364/jot.90.000422
- S. Kacmoli, C.F. Gmachl, Appl. Phys. Lett., 124 (1), 010502 (2024). DOI: 10.1063/5.0180606
- D.H. Wu, M. Razeghi, APL Mater., 5 (3), 035505 (2017). DOI: 10.1063/1.4978810
- D. Stark, M. Beck, J. Faist, APL Photon., 10 (1), 016122 (2025). DOI: 10.1063/5.0245311
- D. Stark, F. Kapsalidis, S. Markmann, M. Bertrand, B. Marzban, E. Gini, M. Beck, J. Faist, Laser Photon. Rev., 18 (8), 2300663 (2024). DOI: 10.1002/lpor.202300663
- Y. Bai, S. Tsao, N. Bandyopadhyay, S. Slivken, Q.Y. Lu, D. Caffey, M. Pushkarsky, T. Day, M. Razeghi, Appl. Phys. Lett., 99 (26), 261104 (2011). DOI: 10.1063/1.3672049
- B. Hinkov, J. Hayden, R. Szedlak, P. Martin-Mateos, B. Jerez, P. Acedo, G. Strasser, B. Lendl, Opt. Express, 27 (10), 14716 (2019). DOI: 10.1364/oe.27.014716
- E. Mujagic, M. Nobile, H. Detz, W. Schrenk, J. Chen, C. Gmachl, G. Strasser, Appl. Phys. Lett., 96 (3), 031111 (2010). DOI: 10.1063/1.3292021
- R. Szedlak, M. Holzbauer, D. MacFarland, T. Zederbauer, H. Detz, A.M. Andrews, C. Schwarzer, W. Schrenk, G. Strasser, Sci. Rep., 5 (1), 16668 (2015). DOI: 10.1038/srep16668
- L. Boulley, T. Maroutian, P. Goulain, A. Babichev, A. Egorov, L. Li, E. Linfield, R. Colombelli, A. Bousseksou, AIP Adv., 13 (1), 015315 (2023). DOI: 10.1063/5.0111159
- M. Piccardo, B. Schwarz, D. Kazakov, M. Beiser, N. Opavcak, Y. Wang, S. Jha, J. Hillbrand, M. Tamagnone, W.T. Chen, A.Y. Zhu, L.L. Columbo, A. Belyanin, F. Capasso, Nature, 582 (7812), 360 (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2386-6
- N.Yu. Kharin, A.V. Babichev, D.A. Mikhailov, E.S. Kolodeznyi, V.V. Dudelev, V.Yu. Panevin, G. Voznyuk, M. Mitrofanov, S.O. Slipchenko, A.V. Lyutetskii, V.P. Evtikhiev, L.Ya. Karachinsky, I.I. Novikov, G.S. Sokolovskii, N.A. Pikhtin, A.Yu. Egorov, in 2024 Int. Conf. on Electrical Engineering and Photonics (EexPolytech) (IEEE, 2024), p. 394-397. DOI: 10.1109/eexpolytech62224.2024.10755618
- D.S. Papylev, E.S. Kolodeznyi, A.V. Babichev, N.Yu. Kharin, G.V. Voznyuk, M.I. Mitrofanov, S.O. Slipchenko, A.V. Lyutetskii, V.P. Evtikhiev, L.Ya. Karachinsky, I.I. Novikov, V.Yu. Panevin, N.A. Pikhtin, A.Yu. Egorov, St. Petersburg Polytech. Univ. J.: Phys. Math., 17 (3.2), 71 (2024). DOI: 10.18721/JPM.173.213
- M. Brandstetter, A. Genner, C. Schwarzer, E. Mujagic, G. Strasser, B. Lendl, Opt. Express, 22 (3), 2656 (2014). DOI: 10.1364/oe.22.002656
- А.В. Бабичев, Е.С. Колодезный, А.Г. Гладышев, Д.В. Денисов, Н.Ю. Харин, А.Д. Петрук, В.Ю. Паневин, С.О. Слипченко, А.В. Лютецкий, Л.Я. Карачинский, И.И. Новиков, Н.А. Пихтин, А.Ю. Егоров, Письма в ЖТФ, 48 (5), 7 (2022). DOI: 10.21883/PJTF.2022.05.52147.19050 [A.V. Babichev, E.S. Kolodeznyi, A.G. Gladyshev, D.V. Denisov, N.Yu. Kharin, A.D. Petruk, V.Yu. Panevin, S.O. Slipchenko, A.V. Lyutetskii, L.Ya. Karachinsky, I.I. Novikov, N.A. Pikhtin, A.Yu. Egorov, Tech. Phys. Lett., 48 (3), 6 (2022). DOI: 10.21883/TPL.2022.03.52872.19050].
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.