RU97112914A - INJECTION LASER - Google Patents

INJECTION LASER

Info

Publication number
RU97112914A
RU97112914A RU97112914/25A RU97112914A RU97112914A RU 97112914 A RU97112914 A RU 97112914A RU 97112914/25 A RU97112914/25 A RU 97112914/25A RU 97112914 A RU97112914 A RU 97112914A RU 97112914 A RU97112914 A RU 97112914A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
output
eff
length
radiation output
Prior art date
Application number
RU97112914/25A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2133534C1 (en
Inventor
В.И. Швейкин
А.П. Богатов
А.Е. Дракин
Ю.В. Курнявко
Original Assignee
Государственное предприятие Научно-исследовательский институт "Полюс"
В.И. Швейкин
Симаков В.А.
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное предприятие Научно-исследовательский институт "Полюс", В.И. Швейкин, Симаков В.А. filed Critical Государственное предприятие Научно-исследовательский институт "Полюс"
Priority to RU97112914/25A priority Critical patent/RU2133534C1/en
Priority claimed from RU97112914/25A external-priority patent/RU2133534C1/en
Priority to AU90114/98A priority patent/AU9011498A/en
Priority to PCT/RU1998/000258 priority patent/WO1999008352A1/en
Publication of RU97112914A publication Critical patent/RU97112914A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2133534C1 publication Critical patent/RU2133534C1/en

Links

Claims (1)

1. Инжекционный лазер, включающий подложку и лазерную гетероструктуру, содержащую активный слой с показателем преломления, равным na, и шириной запрещенной зоны, равной Ea, эВ, и две совокупности слоев Ii и IIj, где i = 1,2, . . .k и j = 1,2...m, определены как целые числа, означающие порядковый номер слоев, исчисляемый от активного слоя, соответственно, с показателями преломления nIi и nIIj, меньшими na, каждая содержащая по крайней мере по одному слою, помещенные соответственно на первой и противоположной второй поверхностях активного слоя, а также активную область шириной WAO, мкм, отражатели, оптический резонатор длиной LOP, мкм, омические контакты, барьерные области, средство вывода излучения с выводящей поверхностью, покрытия с коэффициентом отражения близким к единице и просветляющие, отличающийся тем, что средство вывода излучения сформировано по крайней мере с одной стороны активного слоя в виде совокупности слоев и области вывода прозрачной для выводимого лазерного излучения, имеющей показатель преломления nэффОВ и с показателями преломления частей nОВq, где q = 1,2,...v определены как целые числа, коэффициент поглощения выводимого лазерного излучения αOB,см-1, толщину dOB, мкм, ширину WOB, мкм, не менее WAO, длину вдоль оси оптического резонатора, определяемую через длину LOBB, мкм, ее внутренней поверхности на границе с лазерной гетероструктурой, выбранную не менее длины LOP, и через длину LOBН, мкм, ее наружной поверхности с противоположной стороны, и ограниченной со стороны размещения отражателей оптического резонатора оптическими гранями, направленными по углом наклона ψ относительно плоскости, перпендикулярной к оси оптического резонатора, с вершиной угла ψ, расположенного на внутренней поверхности, при этом совокупность, состоящая из лазерной гетероструктуры и присоединенной области вывода излучения, имеющая эффективный показатель преломления nэфф, и область вывода излучения охарактеризованы следующими соотношениями показателей преломления nэфф и nОВ, длины LOP толщины dОВ:
Figure 00000001
при nэфф min больше nmin,
Figure 00000002

где nэфф min - минимальное значение nэфф из всех возможных nэфф для представляющих практическую ценности множества лазерных гетероструктур с областями вывода излучения;
nmin - наименьший из показателей преломления nIi, nIIj
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что область вывода излучения выполнена из полупроводникового материала с шириной запрещенной зоны EОВ, эВ, не превышающей Ea.1. An injection laser comprising a substrate and a laser heterostructure containing an active layer with a refractive index of n a and a band gap of E a , eV, and two sets of layers I i and II j , where i = 1,2, . . .k and j = 1,2 ... m are defined as integers that mean the sequence number of the layers, calculated from the active layer, respectively, with refractive indices n Ii and n IIj less than n a , each containing at least one a layer placed respectively on the first and opposite second surfaces of the active layer, as well as an active region of width W AO , μm, reflectors, an optical resonator of length L OP , μm, ohmic contacts, barrier regions, radiation output means with an output surface, coatings with a reflection coefficient close to one tse and antireflective, characterized in that the means of emission output is formed at least on one side of the active layer in the form of a plurality of layers and the output region transparent for the output laser radiation having a refractive index n effOV and with refractive indices parts n OVq where q = 1 , 2, ... v are defined as integers, the absorption coefficient of the output laser radiation α OB , cm -1 , thickness d OB , μm, width W OB , μm, not less than W AO , length along the axis of the optical resonator, determined through the length L OBB , μm, its internal over at the boundary with the laser heterostructure, chosen not less than the length L OP , and through the length L OBН , μm, its outer surface on the opposite side, and limited on the side of the optical reflector reflectors with optical faces directed along the tilt angle ψ relative to the plane perpendicular to the axis of the optical resonator, with the apex of the angle ψ located on the inner surface, while the combination consisting of a laser heterostructure and an attached radiation output region having an effective display the refractive index n eff and the radiation output region are characterized by the following ratios of refractive indices n eff and n ОВ , length L OP of thickness d ОВ :
Figure 00000001
when n eff min is greater than n min ,
Figure 00000002

where n eff min is the minimum value of n eff of all possible n eff for the practical value of many laser heterostructures with radiation output regions;
n min is the smallest of the refractive indices n Ii , n IIj
2. The device according to claim 1, characterized in that the radiation output region is made of a semiconductor material with a band gap E ОВ , eV, not exceeding E a . 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что по крайней мере в одной из совокупностей слоев лазерной гетероструктуры выполнен по крайней мере один слой с показателем преломления не менее nОВ.3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that at least in one of the sets of layers of the laser heterostructure is made at least one layer with a refractive index of at least n OV . 4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что активная область выполнена полосковой. 4. The device according to claims 1 to 3, characterized in that the active region is made strip. 5. Устройство по пп.1 - 4, отличающееся тем, что на оба отражателя оптического резонатора помещены отражающие покрытия с коэффициентом отражения, близким к единице. 5. The device according to claims 1 to 4, characterized in that reflective coatings with a reflection coefficient close to unity are placed on both reflectors of the optical resonator. 6. Устройство по пп.1 - 5, отличающееся тем, что область вывода излучения выполнена в виде подложки. 6. The device according to claims 1 to 5, characterized in that the radiation output region is made in the form of a substrate. 7. Устройство по пп.1 - 6, отличающееся тем, что область вывода излучения выполнена по крайней мере из двух слоев с показателями преломления nОВ1 и nОВ2, причем слой с nОВ1 сформирован на последнем слое совокупности, входящей в средство вывода излучения, а показатели преломления nэфф, nОВ1 и nОВ2 удовлетворяют соотношению
nэфф ≤ nОВ2 <nОВ1.7. The device according to claims 1 to 6, characterized in that the radiation output region is made of at least two layers with refractive indices n OB1 and n OB2 , and the layer with n OB1 is formed on the last layer of the population included in the radiation output means, and the refractive indices n eff , n OB1 and n OB2 satisfy the relation
n eff ≤ n OB2 <n OB1 . 8. Устройство по пп.1 - 7, отличающееся тем, что область вывода излучения выполнена электропроводящей. 8. The device according to claims 1 to 7, characterized in that the radiation output region is electrically conductive. 9. Устройство по пп.1 - 7, отличающееся тем, что область вывода излучения выполнена имеющей коэффициент поглощения αOB менее 0,3 см-1.9. The device according to claims 1 to 7, characterized in that the radiation output region is made having an absorption coefficient α OB of less than 0.3 cm -1 . 10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что омический контакт со стороны области вывода излучения сформирован на последнем слое из совокупности слоев, входящей в средство вывода излучения. 10. The device according to claim 9, characterized in that the ohmic contact from the side of the radiation output region is formed on the last layer from the plurality of layers included in the radiation output means. 11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что омический контакт со стороны области вывода излучения выполнен на поверхности слоя совокупности, входящей в средство вывода излучения, имеющего наименьшее значение ширины запрещенной зоны среди слоев указанной совокупности и выполненному электропроводным. 11. The device according to claim 9, characterized in that the ohmic contact from the side of the radiation output region is made on the surface of the population layer included in the radiation output means having the smallest band gap among the layers of the specified population and made electrically conductive. 12. Устройство по пп.1 - 7, отличающееся тем, что поверхностная часть слоя области вывода излучения толщиной не менее 0,3 мкм и не более ширины WАО, граничащая с последним слоем совокупности, входящей в средство вывода излучения, выполнена электропроводной, оставшаяся часть области вывода выполнена имеющей коэффициент поглощения αOB менее 0,3 см-1, омический контакт сформирован к электропроводной части области вывода излучения.12. The device according to claims 1 to 7, characterized in that the surface part of the layer of the radiation output region with a thickness of not less than 0.3 μm and not more than the width W AO adjacent to the last layer of the constituent included in the radiation output means is electrically conductive, the remaining part of the output region is made having an absorption coefficient α OB of less than 0.3 cm −1 , an ohmic contact is formed to the electrically conductive part of the radiation output region. 13. Устройство по пп.1 - 12, отличающееся тем, что по крайней мере одна плоскость оптической грани выполнена под углом наклона ψ равным arccos nэфф/nОВ, при этом длина LOВВ выбрана более длины LOВН, а на указанной оптической грани помещена выводящая поверхность.13. The device according to claims 1 to 12, characterized in that at least one plane of the optical face is made at an inclination angle ψ equal to arccos n eff / n OB , while the length L OBV is selected to be longer than the length L OBH , and on the specified optical face output surface is placed. 14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что другая плоскость оптической грани распложена перпендикулярно продольной оси оптического резонатора и на ней сформировано отражающее покрытие с коэффициентом отражения близким к единице, а толщина dОВ области вывода выбрана не менее
Figure 00000003

15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что обе плоскости оптической грани с выводящими поверхностями помещены под равными углами наклона ψ.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that another optical facet rasplozhen plane perpendicular to the longitudinal axis of the optical cavity and formed thereon a reflective coating with a coefficient of reflection close to unity, and the thickness d OB output area selected at least
Figure 00000003

15. The device according to item 13, wherein both planes of the optical face with the output surfaces are placed at equal tilt angles ψ. 16. Устройство по пп.13 - 15, отличающееся тем, что отражающее покрытие с коэффициентом отражения близким единице сформировано на одной оптической грани, помещенной под углом наклона ψ, со стороны ее границы с лазерной гетероструктурой на расстоянии, равном
LOВВ • sin[arccos(nэфф/nОВ].16. The device according to PP.13 - 15, characterized in that the reflective coating with a reflection coefficient close to one is formed on one optical face placed at an angle of inclination ψ from the side of its boundary with the laser heterostructure at a distance equal to
L OBB • sin [arccos (n eff / n OB ]. 17. Устройство по пп.13 - 16, отличающееся тем, что плоскость по крайней мере одного отражателя оптического резонатора со стороны оптической грани с выводящей поверхностью помещена под тем же углом наклона ψ, что и плоскость указанной оптической грани. 17. The device according to PP.13 - 16, characterized in that the plane of at least one reflector of the optical resonator from the side of the optical face with the output surface is placed at the same angle ψ as the plane of the specified optical face. 18. Устройство по пп.1 - 12, отличающееся тем, что плоскости оптических граней расположены перпендикулярно оси оптического резонатора, при этом длина LOВВ выбрана равной длине LOВН, выводящая поверхность помещена по крайней мере на одной оптической грани, а лазерная гетероструктура с присоединенной областью вывода излучения охарактеризованы следующими соотношениями показателей преломления nэфф и nОВ:
Figure 00000004

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что на обеих оптических гранях с выводящими поверхностями, выполнены просветляющие покрытия, толщина dОВ выбрана не менее
Figure 00000005

20. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что на одной из оптических граней выполнено отражающее покрытие с коэффициентом отражения близким к единице, на другой, с выводящей поверхностью, сформировано просветляющее покрытие, при этом толщина dОВ выбрана не менее
Figure 00000006

21. Устройство по пп.1 - 12, отличающееся тем, что по крайней мере одна плоскость оптической грани выполнена под углом наклона ψ, выбираемом в диапазоне
Figure 00000007

при этом длина LOВВ выбрана менее длины LOВН, а выводящая поверхность с выполненными на ней просветляющими покрытиями размещена на наружной поверхности области вывода.18. The device according to claims 1 to 12, characterized in that the planes of the optical faces are perpendicular to the axis of the optical resonator, with the length L ОВВ selected equal to the length L ОВН , the output surface is placed on at least one optical face, and the laser heterostructure with attached the radiation output region is characterized by the following ratios of refractive indices n eff and n OB :
Figure 00000004

19. The device according to p. 18, characterized in that on both optical faces with the output surfaces, antireflection coatings are made, the thickness d OV is selected at least
Figure 00000005

20. The device according to p. 18, characterized in that on one of the optical faces a reflective coating is made with a reflection coefficient close to unity, on the other, with an output surface, an antireflection coating is formed, while the thickness d OV is selected at least
Figure 00000006

21. The device according to claims 1 to 12, characterized in that at least one plane of the optical face is made at an inclination angle ψ, selected in the range
Figure 00000007

wherein the length L OBB is chosen less than the length L OBH , and the output surface with the antireflection coatings made on it is placed on the outer surface of the output area. 22. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что другая плоскость оптической грани расположена перпендикулярно к продольной оси оптического резонатора, а толщина dОВ выбрана не менее
Figure 00000008

23. Устройство по п.21, отличающееся тем, что плоскости обеих оптических граней помещены под углом наклона ψ, а толщина dОВ выбрана не менее
Figure 00000009

24. Устройство по пп.13, 21, 22, 23, отличающееся тем, что угол наклона ψ оптической грани выбран равным
Figure 00000010

25. Устройство по пп. 23 и 24, отличающееся тем, что на наружной поверхности области вывода на площади проекции одной из оптических граней сформировано отражающее покрытие с коэффициентом близким к единице.22. The device according to p. 21, characterized in that the other plane of the optical face is perpendicular to the longitudinal axis of the optical resonator, and the thickness d OV is selected at least
Figure 00000008

23. The device according to item 21, characterized in that the planes of both optical faces are placed at an angle of inclination ψ, and the thickness d OV is selected at least
Figure 00000009

24. The device according to PP.13, 21, 22, 23, characterized in that the tilt angle ψ of the optical face is chosen equal
Figure 00000010

25. The device according to paragraphs. 23 and 24, characterized in that on the outer surface of the output region on the projection area of one of the optical faces, a reflective coating is formed with a coefficient close to unity. 26. Устройство по пп. 22 - 24, отличающееся тем, что на наружной поверхности области вывода на 0,4 - 0,6 площади проекции оптической грани сформировано отражающее покрытие с коэффициентом отражения близким к единице, а на остальной части площади проекции выполнена выводящая поверхность. 26. The device according to paragraphs. 22-24, characterized in that a reflective coating with a reflection coefficient close to unity is formed on the outer surface of the output region of 0.4 to 0.6 of the projection area of the optical face, and an output surface is made on the rest of the projection area.
RU97112914/25A 1997-08-08 1997-08-08 Injection laser RU2133534C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97112914/25A RU2133534C1 (en) 1997-08-08 1997-08-08 Injection laser
AU90114/98A AU9011498A (en) 1997-08-08 1998-08-06 Injection laser
PCT/RU1998/000258 WO1999008352A1 (en) 1997-08-08 1998-08-06 Injection laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97112914/25A RU2133534C1 (en) 1997-08-08 1997-08-08 Injection laser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97112914A true RU97112914A (en) 1999-06-10
RU2133534C1 RU2133534C1 (en) 1999-07-20

Family

ID=20195753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97112914/25A RU2133534C1 (en) 1997-08-08 1997-08-08 Injection laser

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU9011498A (en)
RU (1) RU2133534C1 (en)
WO (1) WO1999008352A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2134007C1 (en) 1998-03-12 1999-07-27 Государственное предприятие Научно-исследовательский институт "Полюс" Semiconductor optical amplifier
RU2142665C1 (en) 1998-08-10 1999-12-10 Швейкин Василий Иванович Injection laser
RU2142661C1 (en) 1998-12-29 1999-12-10 Швейкин Василий Иванович Injection non-coherent light source
WO2003071643A1 (en) * 2002-02-18 2003-08-28 Ot´Kratoe Aktsyonernoe Obshchestvo ¨Sistema-Venchur¨ Heterostructure injection laser, semiconductor amplifying element and semiconductor optical amplifier
JP2006518548A (en) * 2003-02-19 2006-08-10 ピービーシー レーザーズ リミテッド Apparatus and method for frequency conversion
WO2007100341A2 (en) * 2005-04-29 2007-09-07 Massachusetts Institute Of Technology Grazing incidence slab semiconductor laser system and method
RU2539117C1 (en) * 2013-10-09 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российский академии наук Semiconductor amplifier of optical emission

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4063189A (en) * 1976-04-08 1977-12-13 Xerox Corporation Leaky wave diode laser
CA1137605A (en) * 1979-01-15 1982-12-14 Donald R. Scifres High output power laser
SU1359833A1 (en) * 1984-07-20 1987-12-15 Предприятие П/Я А-3726 Injection laser
FR2575870B1 (en) * 1985-01-10 1987-01-30 Sermage Bernard SEMICONDUCTOR LASER PROVIDED WITH MEANS FOR REJECTING THE SPONTANEOUS EMISSION INTO THE ACTIVE LAYER
US5101413A (en) * 1991-05-10 1992-03-31 Trw Inc. Large-aperture light sources using resonant leaky-wave coupling
US5537433A (en) * 1993-07-22 1996-07-16 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor light emitter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0357629B1 (en) Reflective film
US4317086A (en) Passivation and reflector structure for electroluminescent devices
US6015719A (en) Transparent substrate light emitting diodes with directed light output
CA1298645C (en) Super-luminescent diode
JP7390299B2 (en) semiconductor laser
US4958355A (en) High performance angled stripe superluminescent diode
US4608451A (en) Cross-grooved solar cell
US3996528A (en) Folded cavity injection laser
KR20080111135A (en) Optoelectronic semiconductor element
FR2582154A1 (en) MULTI-BEAM TRANSMISSION DEVICE HAVING SEMICONDUCTOR ELEMENTS, PARTICULARLY LASER DIODES
RU97112914A (en) INJECTION LASER
JP2001203393A (en) Light-emitting diode
EP0342953A2 (en) Semiconductor optical amplifying element
KR20060123319A (en) Optically pumped semiconductor laser device
US4939737A (en) Scanning apparatus with refracting area of variable refractive index
RU2133534C1 (en) Injection laser
JPS6279689A (en) Multilaser device
WO2007018451A1 (en) Injection laser
JPS5934153Y2 (en) Laser optical coupling device
JPS5861692A (en) Semiconductor laser device
RU96115455A (en) SEMICONDUCTOR LASER
US5495492A (en) Semiconductor laser having an active layer with a fan-shaped stripe with curved end surfaces
CN1023839C (en) Electrooptic modulator
JPH01283892A (en) Semiconductor laser element
JPH053369A (en) Surface emission type semiconductor laser device