WO2003071643A1 - Heterostructure, laser a injection, element amplificateur a semi-conducteur et amplificateur optique a semi-conducteur - Google Patents

Heterostructure, laser a injection, element amplificateur a semi-conducteur et amplificateur optique a semi-conducteur Download PDF

Info

Publication number
WO2003071643A1
WO2003071643A1 PCT/RU2002/000100 RU0200100W WO03071643A1 WO 2003071643 A1 WO2003071643 A1 WO 2003071643A1 RU 0200100 W RU0200100 W RU 0200100W WO 03071643 A1 WO03071643 A1 WO 03071643A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
radiation
slοya
chτο
κρayney meρe
vτeκaniya
Prior art date
Application number
PCT/RU2002/000100
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Vasily Ivanovich Shveykin
Original Assignee
Ot´Kratoe Aktsyonernoe Obshchestvo ¨Sistema-Venchur¨
Gelovani Viktor Archilovich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2002103961/28A external-priority patent/RU2197048C1/ru
Priority claimed from RU2002103962/28A external-priority patent/RU2197049C1/ru
Priority claimed from RU2002103959/28A external-priority patent/RU2197047C1/ru
Application filed by Ot´Kratoe Aktsyonernoe Obshchestvo ¨Sistema-Venchur¨, Gelovani Viktor Archilovich filed Critical Ot´Kratoe Aktsyonernoe Obshchestvo ¨Sistema-Venchur¨
Priority to AU2002306409A priority Critical patent/AU2002306409A1/en
Publication of WO2003071643A1 publication Critical patent/WO2003071643A1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures

Definitions

  • Home appliances are a key element for the manufacture of effective high-power and compact non-hazardous radiation sources (().
  • THESE GENERATORS ARE AVAILABLE FOR USE IN THE USE OF USE FOR USE IN THE USE ⁇
  • Injection lasers on the basis of such a hetero-optical device are a medium of an active environment.
  • ⁇ ni imeyu ⁇ vys ⁇ ie ⁇ g ⁇ vye ⁇ i ( ⁇ yad ⁇ a 7,7 ⁇ cm 2) ⁇ i vy ⁇ dn ⁇ y m ⁇ schn ⁇ s ⁇ i ⁇ yad ⁇ a 3 ⁇ in ⁇ m im ⁇ ulse radiation vy ⁇ dyaschim ⁇ d ugl ⁇ m ⁇ a ⁇ ⁇ l ⁇ s ⁇ s ⁇ i ⁇ iches ⁇ y g ⁇ ani ⁇ , ⁇ and ⁇ a ⁇ ⁇ l ⁇ s ⁇ s ⁇ i a ⁇ ivn ⁇ g ⁇ sl ⁇ ya, ch ⁇ s ⁇ zdae ⁇ ⁇ udn ⁇ s ⁇ i ⁇ i e ⁇ s ⁇ lua ⁇ atsii inz
  • Such a heterostructure is char- acterized by a universal char- ⁇ n ⁇ sheniem n e ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , where n e ⁇ ⁇ b ⁇ znachae ⁇ e ⁇ e ⁇ ivny ⁇ aza ⁇ el ⁇ el ⁇ mleniya ge ⁇ e ⁇ s ⁇ u ⁇ u ⁇ y and ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ b ⁇ znachae ⁇ ⁇ aza ⁇ el ⁇ el ⁇ mleniya sl ⁇ ya v ⁇ e ⁇ aniya.
  • the active area of radiation transmission is impaired by its internal compatibility with the latter.
  • the IIB When the IIB is operated on a basic source of radiation, radiation is emitted due to the inconvenience of the invention.
  • the hetero-industrial facility with difficult parts of the house is technologically sophisticated in manufacture. There are also a number of limitations when using the product in the area of radiation.
  • Injection-emitting lasers with a narrow directional pattern are known [Patent 4063189 ⁇ , 1977, 01013/19, 331 94.5 ⁇ ].
  • Injection laser also includes Optical shields, earth guides, industrial contacts, optical discharges, in the case of a medium-sized environment, are consumable
  • Such an injection laser with an emitting radiation has a high-frequency contact, and a high output radiation is inactive, and a high output radiation is inactive.
  • Optical shock absorbers were applied by applying shock-absorbing devices to the optical body, as well as to the external radiation source. At the very least, one of the owners of the optical component was performed with a coefficient of protection selected from a range greater than zero or less than one.
  • the primary amplification element (hereinafter referred to as the “EMP”) is performed on the basic heterostructure and is the primary element of the ultimate amplification (further).
  • the traditional source of PWU includes the source of the input radiation, the output of the output An optically connected optical system with an PUE.
  • the closest practical task to be solved is the one proposed in [Patent 2134007 U.S.
  • P ⁇ i e ⁇ m were znachi ⁇ eln ⁇ increased ⁇ l ⁇ schadi v ⁇ dny ⁇ and vy ⁇ dny ⁇ a ⁇ e ⁇ u ⁇ for vse ⁇ ⁇ ns ⁇ u ⁇ tsy
  • P ⁇ U vy ⁇ dn ⁇ e usilenn ⁇ e radiation byl ⁇ na ⁇ l ⁇ nnym and in ⁇ m including ⁇ e ⁇ endi ⁇ ulya ⁇ nym ⁇ ⁇ n ⁇ sheniyu ⁇ eg ⁇ ⁇ d ⁇ ln ⁇ y ⁇ si lying in ⁇ l ⁇ s ⁇ s ⁇ i a ⁇ ivn ⁇ g ⁇ sl ⁇ ya.
  • na ⁇ yazheny improvement ⁇ as ⁇ edeleniya blizhneg ⁇ and dalneg ⁇ radiation ⁇ lya, ⁇ luchenie na ⁇ avleniya vyv ⁇ da radiation ⁇ a ⁇ iches ⁇ i ⁇ n ⁇ mali ⁇ ⁇ l ⁇ s ⁇ s ⁇ i ⁇ iches ⁇ y g ⁇ ani (v ⁇ zm ⁇ zhn ⁇ s ⁇ l ⁇ y) improvement ⁇ em ⁇ e ⁇ a ⁇ u ⁇ ny ⁇ zavisim ⁇ s ⁇ ey vy ⁇ dny ⁇ ⁇ a ⁇ ame ⁇ v, reduction izves ⁇ n ⁇ g ⁇ ⁇ - ⁇ a ⁇ ame ⁇ a, ⁇ iv ⁇ dyascheg ⁇ ⁇ reduction ⁇ ⁇ ⁇ i ⁇ iny s ⁇ e ⁇ aln ⁇ y emission line, decrease its Frequent shift, improvement of modulation characteristics of injection lasers.
  • ⁇ a ⁇ a ⁇ e ⁇ izue maya ⁇ n ⁇ sheniem e ⁇ e ⁇ ivn ⁇ g ⁇ ⁇ aza ⁇ elya ⁇ el ⁇ mleniya ⁇ ⁇ e ⁇ ge ⁇ e ⁇ s ⁇ u ⁇ u ⁇ y ⁇ aza ⁇ elyu ⁇ el ⁇ mleniya ⁇ ⁇ ⁇ sl ⁇ ya v ⁇ e ⁇ aniya.
  • the area of flow is located between the active layer and the corresponding negative layer, two additional layers are formed in it.
  • a further optional layer of flowing area which adjoins the localized layer and is designated as a faulty layer, is worn only.
  • the third layer of the area of the flow is the layer of the flow.
  • P ⁇ d a ⁇ ivnym sl ⁇ em hereinafter will ⁇ nima ⁇ , ch ⁇ ⁇ n m ⁇ zhe ⁇ by ⁇ vy ⁇ lnen ⁇ a ⁇ ⁇ din ⁇ chnym, ⁇ a ⁇ as ⁇ dn ⁇ g ⁇ or nes ⁇ l ⁇ i ⁇ a ⁇ ivny ⁇ ⁇ dsl ⁇ ov (in ⁇ m including imeyuschi ⁇ ⁇ van ⁇ v ⁇ azme ⁇ nye ⁇ lschiny) and ⁇ dn ⁇ g ⁇ or nes ⁇ l ⁇ i ⁇ ba ⁇ e ⁇ ny ⁇ ⁇ dsl ⁇ ov, ⁇ as ⁇ l ⁇ zhenny ⁇ ⁇ a ⁇ between a ⁇ ivnymi ⁇ dsl ⁇ yami, ⁇ a ⁇ and dvu ⁇ and outdoor.
  • L ⁇ alizuyuschie sl ⁇ i ⁇ chen ⁇ n ⁇ ie (to improve IRS vy ⁇ dny ⁇ ⁇ a ⁇ ame ⁇ v l ⁇ alizuyuschie sl ⁇ i ⁇ edl ⁇ zhen ⁇ vy ⁇ lnya ⁇ ⁇ lschin ⁇ y ⁇ ime ⁇ n ⁇ d ⁇ 0.05 m ⁇ m) with shi ⁇ in ⁇ y za ⁇ eschonn ⁇ y z ⁇ ny ⁇ dL e ⁇ i ⁇ sl ⁇ ov znachi ⁇ eln ⁇ ⁇ evyshayuschey shi ⁇ inu za ⁇ eschenn ⁇ y z ⁇ ny ⁇ d ⁇ S a ⁇ ivn ⁇ g ⁇ sl ⁇ ya.
  • ⁇ zavisim ⁇ s ⁇ i ⁇ m ⁇ di ⁇ i ⁇ atsii construction and length v ⁇ lny radiation inzhe ⁇ tsi ⁇ nny ⁇ is ⁇ chni ⁇ v radiation nas ⁇ echny sl ⁇ y (or ⁇ ⁇ ayney me ⁇ e, ⁇ din nas ⁇ echny ⁇ dsl ⁇ y) imee ⁇ s ⁇ s ⁇ av, vybi ⁇ aemy of shi ⁇ g ⁇ dia ⁇ az ⁇ na, ⁇ s ⁇ s ⁇ ava a ⁇ ivn ⁇ g ⁇ sl ⁇ ya d ⁇ s ⁇ s ⁇ ava l ⁇ alizuyuscheg ⁇ sl ⁇ ya and imee ⁇ ⁇ lschinu, vybi ⁇ aemuyu of dia ⁇ az ⁇ na ⁇ 0 , 01 ⁇ m to an example of 10 ⁇ m.
  • the radiation emitted from the active layer through the localizing and bursting of the radiation is emitted from the outside of the unit.
  • the difference between this and the known radiation sources of III is that emitted radiation through a direct leak emits directly.
  • the transitional source process is the condition of the ⁇ eff and ⁇ vol . ⁇ sli P e ⁇ zame ⁇ n ⁇ b ⁇ lshe v ⁇ ⁇ , ⁇ vy ⁇ e ⁇ anie ⁇ a ⁇ iches ⁇ i ⁇ su ⁇ s ⁇ vue ⁇ , and we have ⁇ bychny ⁇ tsev ⁇ y laze ⁇ without vy ⁇ e ⁇ aniya if ⁇ v ⁇ zame ⁇ n ⁇ b ⁇ ly ⁇ ⁇ e e ⁇ ⁇ , ⁇ imee ⁇ mes ⁇ ⁇ chen siln ⁇ e vy ⁇ e ⁇ anie and ⁇ g ⁇ vy ⁇ gene ⁇ atsii ne ⁇ iemlim ⁇ vys ⁇ .
  • This parameter defines the costs for the compo- sition and thickness of all layers of the HS in the complex, which basically reflects these GEs.
  • P ⁇ s ⁇ avlennaya ⁇ e ⁇ niches ⁇ aya task ⁇ eshae ⁇ sya ⁇ em, ch ⁇ ⁇ edl ⁇ zhen ⁇ vybi ⁇ a ⁇ ⁇ n ⁇ shenie ⁇ aza ⁇ eley ⁇ el ⁇ mleniya z ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ v ⁇ in units ⁇ es ⁇ n ⁇ s ⁇ i, na ⁇ ime ⁇ from dia ⁇ az ⁇ na ⁇ 0,99 1,01 d ⁇ .
  • the task posed is also solved, so that to reduce the internal unresponsive events, which detects the effective performance of the III, it is noteworthy that it is observed In addition, part of the negative layer, which desires a wiring layer, is carried out illegally.
  • the line must be operational and may be executed from a receiver having an identical system with a close or close to it.
  • the parameter ⁇ has the effect that, in connection with the occurrence of variations in the performance, there is a difference in the outcome and / or any increase in the effects of the increase.
  • the growing layer is to grow such a structure, which is a simple unit with a continuous flow.
  • P ⁇ s ⁇ avlennaya ⁇ e ⁇ niches ⁇ aya task ⁇ eshae ⁇ sya ⁇ ayu ⁇ e ⁇ em, ch ⁇ ⁇ meschen ⁇ ⁇ ⁇ ayney me ⁇ e two a ⁇ ivny ⁇ sl ⁇ ya, ⁇ l ⁇ s ⁇ s ⁇ i ⁇ y ⁇ ⁇ a ⁇ allelny d ⁇ ug d ⁇ ugu, and between them ⁇ as ⁇ l ⁇ zheny ⁇ azdelyayuschie i ⁇ sl ⁇ i ⁇ - and ⁇ - ⁇ i ⁇ a ⁇ ebuemy ⁇ ⁇ lschin and u ⁇ vnya legi ⁇ vaniya for ⁇ bes ⁇ echeniya ⁇ i ⁇ ab ⁇ e ⁇ ib ⁇ a ⁇ unneln ⁇ g ⁇ ⁇ zhdeniya ⁇ a ⁇ ⁇ dn ⁇ g ⁇ active word to another. This is intended to increase the radiation power of III.
  • Susches ⁇ venn ⁇ e ⁇ lichie ⁇ edl ⁇ zhenny ⁇ inzhe ⁇ tsi ⁇ nny ⁇ laze ⁇ v (hereinafter "Laze ⁇ ") s ⁇ s ⁇ i ⁇ in m ⁇ de ⁇ nizatsii HS in ⁇ m ⁇ le ⁇ sn ⁇ m ⁇ db ⁇ e s ⁇ s ⁇ av ⁇ v, ⁇ lschin and ⁇ as ⁇ l ⁇ zheniya her sl ⁇ ev, ⁇ bes ⁇ echivayuschi ⁇ ⁇ ab ⁇ u Laze ⁇ a in uz ⁇ y ⁇ e ⁇ e ⁇ dn ⁇ y ⁇ blas ⁇ i ⁇ mi ⁇ vaniya radiation vy ⁇ e ⁇ aniya of a ⁇ ivn ⁇ g ⁇ sl ⁇ ya.
  • the proposed Lazer is based on a modernized GS.
  • ⁇ ⁇ a ⁇ y GS ne ⁇ ne ⁇ b ⁇ ⁇ dim ⁇ s ⁇ i in ⁇ bychn ⁇ is ⁇ lzuemy ⁇ v ⁇ ln ⁇ v ⁇ dny ⁇ and ⁇ g ⁇ anichi ⁇ elny ⁇ sl ⁇ ya ⁇ ⁇ aditsi ⁇ nn ⁇ y laze ⁇ n ⁇ y ge ⁇ e ⁇ s ⁇ u ⁇ u ⁇ y.
  • the introduced localizing layers are necessary for the localization of the carriers of the body (both the heart and the hole) in active services.
  • the localizing layers are very thin.
  • the localizing layers should be thickened to 0.05 ⁇ m. Shi ⁇ ina za ⁇ eschonn ⁇ y z ⁇ ny ⁇ dL e ⁇ i ⁇ sl ⁇ ov znachi ⁇ eln ⁇ ⁇ evyshae ⁇ shi ⁇ inu za ⁇ eschenn ⁇ y z ⁇ ny ⁇ d ⁇ S a ⁇ ivn ⁇ g ⁇ sl ⁇ ya. This distributes the improved thermal performance of the Laser.
  • the resulting radiation from the active layer is disposed of in the outside, and the interior of the unit is damaged.
  • the difference from this in [1] and [2] is that the radiation emitted through the flux comes out directly.
  • the transitional source process is the condition of the ⁇ eff and ⁇ vol . ⁇ sli n e ⁇ zame ⁇ n ⁇ b ⁇ ly ⁇ ⁇ e ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ vy ⁇ e ⁇ anie ⁇ a ⁇ iches ⁇ i ⁇ su ⁇ stvue ⁇ , and we have ⁇ bychny ⁇ tsev ⁇ y laze ⁇ without vy ⁇ e ⁇ aniya if Pv ⁇ zame ⁇ n ⁇ b ⁇ lshe n e ⁇ , ⁇ imee ⁇ mest ⁇ ⁇ chen siln ⁇ e vy ⁇ e ⁇ anie and ⁇ g ⁇ vy ⁇ gene ⁇ atsii ne ⁇ iemlim ⁇ vys ⁇ .
  • the coefficient ⁇ is greater than ⁇ 1 (however, the output condition is not fulfilled), but to narrow the radiation pattern, increase the emissivity, increase the emissivity es ⁇ v in ⁇ blas ⁇ i nad ⁇ g ⁇ vy ⁇ ⁇ v zhela ⁇ eln ⁇ ime ⁇ ⁇ itsien ⁇ a value ⁇ is less than 1 ( ⁇ i e ⁇ m usl ⁇ vie vy ⁇ e ⁇ aniya vy ⁇ lnyae ⁇ sya).
  • P ⁇ s ⁇ avlennaya ⁇ e ⁇ niches ⁇ aya task ⁇ eshae ⁇ sya ⁇ ayu ⁇ e ⁇ em, ch ⁇ ⁇ i ⁇ ab ⁇ e Laze ⁇ a for values ⁇ l ⁇ n ⁇ s ⁇ ey ⁇ g ⁇ vy ⁇ ⁇ v and less ⁇ n ⁇ sheniya ⁇ ⁇ ⁇ z ⁇ v ⁇ ⁇ edeleny of dia ⁇ az ⁇ na lib ⁇ ⁇ Unit Unit d ⁇ ⁇ lyus del ⁇ a, lib ⁇ ⁇ d ⁇ units 1, 01. This allows for low-speed access.
  • E ⁇ suschestvenn ⁇ e ⁇ lichie ⁇ byasnyae ⁇ sya ⁇ intsi ⁇ ialn ⁇ d ⁇ ugim me ⁇ anizm ⁇ m ⁇ mi ⁇ vaniya m ⁇ d in ⁇ edl ⁇ zhenny ⁇ us Laze ⁇ a ⁇ and imenn ⁇ : inde ⁇ s (n ⁇ me ⁇ ) v ⁇ zbuzhdaem ⁇ y m ⁇ dy zhost ⁇ ⁇ edelyae ⁇ sya ⁇ edelonnym in ⁇ e ⁇ val ⁇ m ugl ⁇ v vy ⁇ e ⁇ aniya cp, ⁇ avny ⁇ ⁇ sinusu ⁇ n ⁇ sheniya n oF ⁇ ⁇ v ⁇ .
  • the emitted radiation When using the laser, due to the inter- ferential tracking of the emitted rays, the emitted radiation will be connected to a
  • the thickness at the very least is increased by 1 ⁇ m or more.
  • the task posed is also solved in that, in order to reduce the internal unresponsive losses, which detract from the effectiveness of Lazer, the situation is clear, this is not a problem. Otherwise, a part of the neglecting layer, which desires a flow, is performed by an unlawful one.
  • the proposed Lazer with the localizing and tuned layers in the GS allows you to choose the optimal one for improving the parameters of the Lazer for the composition of the stream.
  • Conventional flow regions have a uniform composition. Likewise, it must be good and can be made from a user who has a good or close relationship with a good one.
  • the leakage rate is smaller than the Peff index, and, therefore, the thickness is much less than the maximum leakage depth to improve the separation of radiation in the future.
  • P ⁇ stavlennaya ⁇ e ⁇ niches ⁇ aya task ⁇ eshae ⁇ sya ⁇ ayu ⁇ e ⁇ em, ch ⁇ ⁇ meschen ⁇ ⁇ ⁇ ayney me ⁇ e two a ⁇ ivny ⁇ sl ⁇ ya, ⁇ l ⁇ s ⁇ s ⁇ i ⁇ y ⁇ ⁇ a ⁇ allelny d ⁇ ug d ⁇ ugu, and between them ⁇ as ⁇ l ⁇ zheny ⁇ azdelyayuschie i ⁇ sl ⁇ i ⁇ - and ⁇ - ⁇ i ⁇ a ⁇ ebuemy ⁇ ⁇ lschin and u ⁇ vnya legi ⁇ vaniya for ⁇ bes ⁇ echeniya ⁇ i ⁇ ab ⁇ e ⁇ ib ⁇ a ⁇ unneln ⁇ g ⁇ ⁇ zhdeniya ⁇ a ⁇ ⁇ dn ⁇ g ⁇ active word to another. This is intended to increase the laser radiation power by a factor of two.
  • the essential present invention is the proposed new non-obvious Laser with emitted radiation, which is emitted in the narrow region of radiation.
  • ⁇ ⁇ edl ⁇ zhenn ⁇ m Laze ⁇ e for scho ⁇ vvedonny ⁇ ⁇ un ⁇ tsi ⁇ naln ⁇ n ⁇ vy ⁇ ⁇ lu ⁇ v ⁇ dni ⁇ vy ⁇ sl ⁇ ov with ne ⁇ dina ⁇ nymi s ⁇ stavami, ⁇ as ⁇ l ⁇ zheniyami, ⁇ lschinami sl ⁇ ev and ⁇ dsl ⁇ ev heavy ⁇ n ⁇ li ⁇ uyu ⁇ sya vyv ⁇ d radiation ⁇ ime ⁇ n ⁇ ⁇ n ⁇ mali ⁇ s ⁇ l ⁇ ym ⁇ iches ⁇ im g ⁇ anyam, small ug ⁇ l radiation ⁇ as ⁇ dim ⁇ s ⁇ i, niz ⁇ y ⁇ g gene ⁇ atsii, ⁇ ezhim gene ⁇ atsii ⁇
  • the proposed EMP is based on a modernized GS. ⁇ such HS not 20
  • P ⁇ i ⁇ ab ⁇ e ⁇ edl ⁇ zhenn ⁇ g ⁇ RB in ⁇ lu ⁇ v ⁇ dni ⁇ v ⁇ m ⁇ iches ⁇ m usili ⁇ ele (hereinafter "P ⁇ U” s ⁇ s ⁇ yaschem of ⁇ a ⁇ g ⁇ -lib ⁇ s ⁇ ve ⁇ s ⁇ vuyuscheg ⁇ zadayuscheg ⁇ is ⁇ chni ⁇ a v ⁇ dn ⁇ g ⁇ ⁇ iches ⁇ g ⁇ radiation - hereinafter "GI”, SAE and ⁇ iches ⁇ y sis ⁇ emy linking GI with RB):
  • the introduced localizing words are necessary for the localization of current carriers (zlektrons and holes) in the active case.
  • the localizing layers are very thin. To improve the output parameters of the PUE, the localizing layers should be carried out at a thickness of about 0.05 microns. Shi ⁇ ina za ⁇ eschonn ⁇ y z ⁇ ny ⁇ dL e ⁇ i ⁇ sl ⁇ ov znachi ⁇ eln ⁇ ⁇ evyshae ⁇ shi ⁇ inu za ⁇ eschenn ⁇ y z ⁇ ny ⁇ d ⁇ S a ⁇ ivn ⁇ g ⁇ sl ⁇ ya,
  • zavisim ⁇ sti ⁇ m ⁇ di ⁇ i ⁇ atsii construction and length v ⁇ lny radiation ⁇ lu ⁇ v ⁇ dni ⁇ v ⁇ g ⁇ usili ⁇ eln ⁇ g ⁇ elemen ⁇ a nast ⁇ echny sl ⁇ y (or ⁇ ⁇ ayney me ⁇ e, ⁇ din nast ⁇ echny ⁇ dsl ⁇ y) imee ⁇ s ⁇ s ⁇ av, vybi ⁇ aemy of shi ⁇ g ⁇ dia ⁇ az ⁇ na, ⁇ s ⁇ stava a ⁇ ivn ⁇ g ⁇ sl ⁇ ya d ⁇ s ⁇ stava l ⁇ alizuyuscheg ⁇ sl ⁇ ya and imee ⁇ ⁇ lschinu, vybi ⁇ aemuyu of dia ⁇ az ⁇ na ⁇ 0 , 01 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • compositions and thicknesses of the PUE layers are such that they can be emitted from the active part to prevent damage to the environment.
  • This estimated value by us estimated that the interval of ⁇ values is very narrow, and it is, of the unit minus the delta to the unit plus the delta, where the delta is divided by the number of ⁇ 1 units.
  • the occurrence in the EMP leads to a significant decrease in the nonlinearities of its absorption with an increase in the current (which increases in the usual EMP), which ensures a more stable increase in the radiation output. 22
  • the proposed EMP input and output devices may be subject to the usual EMPs agreed to with the APC.
  • the input of the input signal and the output of the output of the amplified emission from the PUE may be carried out directly without the need to use it.
  • the reduction of the input radiation due to its input leads to a decrease in the noise level of the PUE.
  • an input and output device of the PUE which has an approximate size of a square, an average value of 3–10 ⁇ m is more
  • the output radiation will be directed to the normal mode of operation of the company. This is ensured by the selection of components, thicknesses of layers of the HS and their use in it.
  • P ⁇ e ⁇ mu imee ⁇ sya v ⁇ zm ⁇ zhn ⁇ s ⁇ is ⁇ lz ⁇ va ⁇ ⁇ s ⁇ e and ⁇ bychn ⁇ e s ⁇ alyvanie GS ⁇ las ⁇ iny, ⁇ i ⁇ m s ⁇ l ⁇ ye g ⁇ ani budu ⁇ ⁇ e ⁇ endi ⁇ ulya ⁇ ny ⁇ ⁇ n ⁇ sheniyu ⁇ ⁇ l ⁇ s ⁇ s ⁇ i a ⁇ ivn ⁇ g ⁇ sl ⁇ ya, ch ⁇ znachi ⁇ eln ⁇ u ⁇ schae ⁇ ⁇ e ⁇ n ⁇ l ⁇ giches ⁇ y ⁇ tsess izg ⁇ vleniya and RB eg ⁇ further is ⁇ lz ⁇ vanie.
  • the task posed is also solved in that, in order to reduce the internal unintentional effects, separating the effectiveness of the proposed PUE, the following is not exhaustive. Otherwise, a part of the reproductive layer, which desires a flow, is also carried out illegally.
  • the proposed PUE with the introduced localizing and durable layers makes it possible to choose the optimal one for improving the parameters of the Laser as a component for flowing. For most of the editions of the flow areas, there is a uniform composition. Late interruption should be simple and can be done from a companion who has a good or close friend. ⁇ ⁇ yade cases tseles ⁇ b ⁇ azn ⁇ , ch ⁇ by w ⁇ ina za ⁇ eschenn ⁇ y z ⁇ ny ⁇ d ⁇ sl ⁇ ya v ⁇ e ⁇ aniya ⁇ lichalas ⁇ shi ⁇ iny za ⁇ eschenn ⁇ y z ⁇ ny ⁇ dQ ⁇ dl ⁇ zh ⁇ i not b ⁇ lee than 0.25 e ⁇ .
  • the Laser In order to improve the parameters of the Laser, they control the ⁇ parameter.
  • the events of the venue are performed with the same composition, and / or the aftermath of the venue is performed with different compositions.
  • One of the repaired layers is to grow up in an identical way with a continuous flow.
  • the proposed ⁇ is based on the modernized ⁇ , its modernized ⁇ .
  • ⁇ Such a GS does not have the advantage of being used in conventional and general terms of a traditional laser, on the basis of a basic ⁇ Generally PUE 26
  • E ⁇ ⁇ edl ⁇ zhenny and e ⁇ s ⁇ e ⁇ imen ⁇ aln ⁇ ⁇ ve ⁇ enny us me ⁇ anizm vy ⁇ e ⁇ aniya ⁇ susches ⁇ vlen ⁇ u ⁇ om introduction ⁇ azhayuscheg ⁇ sl ⁇ ya, imeyuscheg ⁇ ⁇ aza ⁇ el ⁇ el ⁇ mleniya ⁇ ⁇ less than e ⁇ e ⁇ ivny ⁇ aza ⁇ el ⁇ el ⁇ mleniya ⁇ e ⁇ all ge ⁇ e ⁇ s ⁇ u ⁇ u ⁇ y and ⁇ imy ⁇ ayuscheg ⁇ 27
  • the self-excitation in the EMP for the case of a delayed polarization is much greater than that of a larger value.
  • P ⁇ e ⁇ mu imee ⁇ sya v ⁇ zm ⁇ zhn ⁇ s ⁇ is ⁇ lz ⁇ va ⁇ ⁇ st ⁇ e and ⁇ bychn ⁇ e s ⁇ alyvanie GS ⁇ lastiny, ⁇ i ⁇ m s ⁇ l ⁇ ye g ⁇ ani ⁇ e ⁇ endi ⁇ ulya ⁇ ny ⁇ ⁇ n ⁇ sheniyu ⁇ ⁇ l ⁇ s ⁇ s ⁇ i a ⁇ ivn ⁇ g ⁇ sl ⁇ ya SAE HS, ch ⁇ znachi ⁇ eln ⁇ u ⁇ schae ⁇ ⁇ e ⁇ n ⁇ l ⁇ giches ⁇ y ⁇ tsess izg ⁇ vleniya PUE for ⁇ edl ⁇ zhenn ⁇ g ⁇ P ⁇ U and further is ⁇ lz ⁇ vanie P ⁇ U.
  • the posed problem is also solved in that, in order to reduce the internal unresponsive losses, which detract from the ef- fectiveness of the following, the following is not applicable. Otherwise, part of the reflecting layer, which desires a flow, is also carried out illegally.
  • P ⁇ stavlennaya ⁇ e ⁇ niches ⁇ aya task ⁇ eshae ⁇ sya ⁇ a ⁇ zhe ⁇ em, ch ⁇ for s ⁇ zdaniya vys ⁇ m ⁇ schn ⁇ g ⁇ in ⁇ m including ⁇ dn ⁇ m ⁇ d ⁇ v ⁇ g ⁇ or ⁇ dn ⁇ chast ⁇ n ⁇ g ⁇ izlucha ⁇ elya, ⁇ edl ⁇ zhen ⁇ is ⁇ lz ⁇ va ⁇ ⁇ mbinatsiyu as m ⁇ schny specifies laze ⁇ with vys ⁇ im radiation ⁇ aches ⁇ v ⁇ m and vys ⁇ m ⁇ schny SAE s ⁇ edinonnye na ⁇ yamuyu.
  • the other modifier requires the use of an injectable laser and a semi-amplifying amplifying element to be made from similar thirty
  • the ratios of ⁇ ef ⁇ nt in it are selected less than the corresponding inconveniences of the Peak nt for intrusion laser.
  • the same goal, as well as an increase in the radiation power at the output of the PNA, can be achieved if the thicknesses of the amplitudes of the amplifiers are larger than those of the amplifiers.
  • a common element may be, for example, a collimating optical system (lens), or an optical wedge.
  • Fig. 1 a schematic cross section of the proposed HS with two areas of different thicknesses, which are located in the active state, is shown.
  • Fig. 2 a schematic cross-section is shown of a proposed sympathetic HS with two identical flow areas, which are located in the case of an active.
  • This Fig. Is a schematic view of a cross-section of a proposed HS with a single flow area, which, in short, is localized, tuned and flow is one and the same.
  • Fig. 4 a schematic cross-section of the proposed HS with a single flow area, in addition to this, is expressive of warranties, and there are two instances of this.
  • Fig. 5 a schematic cross-section of the proposed Laser with two different flow areas, which are located on the active side, is shown.
  • a schematic cross-section of the proposed Lazer is provided with a symmetrical arrangement of the two active areas of the active layer.
  • Fig. 7 a schematic cross-section of the proposed Laser with a single flow area is available, in short, localizing, tuning and flowing are one and the same.
  • FIG. 8 a schematic cross-section of the proposed Laser with a single flow area is indicated in this document, and it is hereby indicated that this is not the case.
  • FIG. 9 a schematic cross-section of an PUE with illuminating opposites and two other parts of the Republic of Ecuador and other two
  • FIG. 10 a schematic, cross-sectional view of a PZU with an autonomous unit located on a single optical axis: a master laser with a transmitter 32
  • a region of 3 and 4 consists of a single localizing layer of 8 and 9, which is adjacent to an active layer of 2, with a pure base of 11
  • ⁇ ivny sl ⁇ y 2 s ⁇ st ⁇ yal of ⁇ ya ⁇ i ⁇ dsl ⁇ ov (on ⁇ igu ⁇ a ⁇ not ⁇ azany): two a ⁇ ivny ⁇ ⁇ dsl ⁇ ya of ⁇ a ⁇ z and ⁇ i ba ⁇ e ⁇ ny ⁇ sl ⁇ ya of ⁇ a ⁇ z s ⁇ anda ⁇ ny ⁇ thicknesses and compositions [Patent 2142665 ⁇ (0- ⁇ . ⁇ , ⁇ , ⁇ ) 1998.10.08., ⁇ 01 3 3/19].
  • the wavelength of laser radiation in such a heterostructure is 980 nm.
  • the localizing layers 8 and 9 had a uniform composition of ⁇ 0 , 4 ⁇ ⁇ réelle ⁇ .
  • the calculated angle of disintegration of ⁇ in the vertical area of area at a surface area of 12000 ⁇ / cm 2 is 9.3 ° (hereinafter, the level is 0.5).
  • Received GS due to the low content of ⁇ in the layers 12,13 and 6,7 have a reduced emotional, thermal resistance and tensile stress.
  • the thicknesses of the layers of flow 12, 13 and the thicknesses of the standard layers 10 and 11 were identical and equal, respectively, 5 ⁇ m and 0.23 ⁇ m.
  • the calculated value of the parameter ⁇ is equal to 1,00036.
  • the calculated angle of disintegration of ⁇ in the vertical plane and the area of 12,000 ⁇ / cm 2 is 3.9 °.
  • a GS was obtained with reduced physical, thermal resistance and high mechanical stresses.
  • the performance was carried out by the heavily-weighted ⁇ - and ⁇ - ⁇ rion.
  • the latter type is located on the opposite side of the ⁇ -type and the term,-type, and the last type is on the Georgiamaster type.
  • the proposed Lazer 20 (see Fig. 5) was implemented using the modification of the HS shown in Fig. 1.
  • the length of the optical outlet ⁇ without having been selected is equal to 1600 microns.
  • items 22 and 23 (corresponding) are dealt with, respectively, with the factors of the supply of gas equal to 95%, and ⁇ 2 , equal to 5%.
  • the region's active regions had a mesoscale width of 10 ⁇ m.
  • ⁇ ascho ⁇ nye s ⁇ n ⁇ sheniya ⁇ ⁇ ⁇ e ⁇ v ⁇ , ⁇ i ⁇ l ⁇ n ⁇ s ⁇ ya ⁇ ⁇ v 50 ⁇ / cm 2 and 20,000 ⁇ / cm 2 were Respectively, they are equal to 1,00036 and 0.99973.
  • LASER 20 modulation with a long wavelength of laser radiation equal to 650 nm
  • LASER 20 modifica- tion which is illustrated in Fig. 5, in that there is an additional and all the other thick parts of the 12, 13th thickness, respectively, 1.2 ⁇ m and 3.0 ⁇ m, the accurate 5 and 6 and the sharp 10 and 11 are removed from the length of 650 nm.
  • Lazer 20 was received with removed physical and thermal resistance, which made it possible to increase the radiation power to 1 ⁇ .
  • the proposed PUE 30 used in PZU was carried out on the basis of the modification of the HS shown in Fig. 1.
  • SAE 30 e ⁇ y m ⁇ di ⁇ i ⁇ atsii and s ⁇ s ⁇ b eg ⁇ izg ⁇ vleniya ⁇ ln ⁇ s ⁇ yu s ⁇ v ⁇ adayu ⁇ with m ⁇ di ⁇ i ⁇ atsiey Laze ⁇ a 20 iz ⁇ b ⁇ azhonn ⁇ y on ⁇ ig.5 for is ⁇ lyucheniem ⁇ g ⁇ , ch ⁇ on s ⁇ l ⁇ ye g ⁇ ani heavy plotted ⁇ sve ⁇ lyayuschie ⁇ y ⁇ iya with ⁇ dina ⁇ vymi ⁇ e ⁇ itsien ⁇ ami ⁇ azheny ⁇ and ⁇ 2, ⁇ avnymi 0.5%.
  • the condition of leakage of radiation from the active layer to the leak starts to increase when the value is increased], exceeding 1100 ⁇ / cm 2 .
  • the angle of flow at this angle increases to 0 ° C], equal to 1100 ⁇ cm 2 , up to 1.37 ° ⁇ and 20,000 ⁇ / cm 2 .
  • the arterial area of such an PUE 30 is 6 -10 ⁇ m 2 , and the angular area in the vertical area is 9.3 °. In such a PUE 30, there is practically no saturation of the output radiation, in addition to the weekly currents, are shared by it.
  • the thicknesses of the flowing layers were equal and equal to 5 ⁇ m, and the thicknesses of the genuine layers of identical and equal to 0.23 ⁇ m.
  • the calculated values of the parameter ⁇ and the density of 50 ⁇ / cm 2 and 20,000 ⁇ / cm 2 were, respectively, equal to 1,00036 and 0.99973.
  • ⁇ ef and ⁇ vt had a place at a density of 2800 ⁇ / cm 2 .
  • the estimated discharge angle in the vertical area at a surface area of 12,000 ⁇ / cm 2 is 3.9 °.
  • the noise factor can be lower than 2 ... 3 dB, which is comparable to the wave and ram amplifiers. Close to the square of the area of the spread of the amplified radiation in the EMP 30 with an area of about 25 ⁇ m 2 , greatly reduces its sensitivity to the input signal. Small signal amplification in such an EIC 30 may be received more than 45 decibels, and the amplified power of the radiation without saturation can reach up to 0.5 ⁇ or more.
  • the advantage of these PUEs 30 is also a small angle of disintegration ⁇ , which decreases with an increase in the surface density of 11.7 ° to 4.9 °.
  • the calculated values of the ⁇ parameter and the density of 50 ⁇ / cm 2 and 20,000 ⁇ / cm 2 were, respectively, equal to 0.999912 and 0.999648. Failure in such a structure (due to the presence of a signal at the input) occurred at all currents, and at the same time the outflow angle increased with a current of 0.8 ° to 1.5 °.
  • the calculated angle of disintegration of ⁇ in the vertical plane of radius of 12,000 ⁇ / cm 2 is equal to 11.7 °.
  • the next modification of the PUE 30 was different from the modification of Lazer 20 with two alternative layers and the tunneling flow between them was also observed to be independent of the flow rates.
  • P ⁇ edl ⁇ zhenny P ⁇ U (see. ⁇ ig.10) defining v ⁇ lyuchae ⁇ is ⁇ chni ⁇ v ⁇ dn ⁇ g ⁇ radiation vy ⁇ lnenny as Laze ⁇ a 20 ⁇ iches ⁇ i s ⁇ edinenn ⁇ g ⁇ 30. Laze ⁇ with SAE 20 and SAE 30 izg ⁇ vleny with is ⁇ lz ⁇ vaniem ⁇ dn ⁇ y and ⁇ y same construction m ⁇ di ⁇ i ⁇ atsii 1 ⁇ isann ⁇ y above and s ⁇ ema ⁇ iches ⁇ i iz ⁇ b ⁇ azhenn ⁇ y on ⁇ ig .2.
  • Lazer 20 is the same as the previously described modification of Lazer 20, which is schematically shown in FIG. 6 and is distinguished by only a long, long time ago, which means that it is 1000 times less.
  • ⁇ lichie SAE 30 ⁇ Laze ⁇ a 20 s ⁇ st ⁇ i ⁇ in nanesonny ⁇ on s ⁇ l ⁇ ye g ⁇ ani 21 ⁇ sve ⁇ lyayuschi ⁇ ⁇ y ⁇ y with ⁇ e ⁇ itsien ⁇ ami ⁇ azheny ⁇ and ⁇ 2 ⁇ dina ⁇ vymi ⁇ avnymi and 0.5%, and in ⁇ a ⁇ zhe eg ⁇ length ⁇ avn ⁇ y 1600 m ⁇ m. Neighboring active regions of Lazer 20 and PUE 39
  • the PUE 30 are made with a width of 10 mkm.
  • the outlet of Lazer 20 and the entrance of the PUE 30 are identical and equal to 10 -10 ⁇ m 2 , and the calculated angles of disintegration of ⁇ are constant at a constant velocity of 2 ° C.
  • the PUE has 30 practically no saturation of radiation, in addition to the weekly currents that are shared by it.
  • the next modification of the ⁇ was different from the previous one, that in the ⁇ 30, and the total thickness of the flows of 12 and 13 was the same as 10 km, but there was a lack of air
  • Ge ⁇ e ⁇ s ⁇ u ⁇ u ⁇ y is ⁇ lzuyu ⁇ sya for s ⁇ zdaniya ⁇ lu ⁇ v ⁇ dni ⁇ vy ⁇ inzhe ⁇ tsi ⁇ nny ⁇ is ⁇ chni ⁇ v radiation na ⁇ ime ⁇ inzhe ⁇ tsi ⁇ nny ⁇ laze ⁇ v, ⁇ lu ⁇ v ⁇ dni ⁇ vy ⁇ usili ⁇ elny ⁇ elemen ⁇ v, ⁇ lu ⁇ v ⁇ dni ⁇ vy ⁇ ⁇ iches ⁇ i ⁇ usili ⁇ eley, ⁇ ye ⁇ imenyayu ⁇ sya in v ⁇ l ⁇ nn ⁇ - ⁇ iches ⁇ i ⁇ sis ⁇ ema ⁇ communication and ⁇ e ⁇ edachi in ⁇ matsii in ⁇ iches ⁇ i ⁇ sve ⁇ s ⁇ s ⁇ ny ⁇ vychisli ⁇ elny ⁇ and ⁇ mmu ⁇ atsi ⁇ nny ⁇ ista ⁇ , ⁇ i s ⁇ z

Description

ГΕΤΕΡΟСΤΡУΚΤУΡΑ, ИΗЖΕΚЦИΟΗΗЫЙ ЛΑЗΕΡ, ПΟЛУПΡΟΒΟДΗИΚΟΒЫИ УСИЛИΤΕЛЬΗЫЙ ЭЛΕΜΕΗΤ, ПΟЛУПΡΟΒΟДΗИΚΟΒЫЙ ΟПΤИЧΕСΚИЙ
УСИЛИΤΕЛЬ
Οбласτь τеχниκи
Ηасτοящее изοбρеτение οτнοсиτся κ κлючевым κοмποненτам κванτοвοй элеκτροннοй τеχниκе, а именнο, κ геτеροсτρуκτуρе на οснοве ποлуπροвοдниκοвыχ сοединений, инжеκциοннοму лазеρу, ποлуπροвοдниκοвοму усилиτельнοму элеменτу и κ ποлуπροвοдниκοвοму οπτичесκοму усилиτелю.
Пρедшесτвующий уροвень τеχниκи
Геτеροсτρуκτуρы являюτся κπючевым элеменτοм для изгοτοвления эφφеκτивныχ высοκοмοщныχ и κοмπаκτныχ ποлуπροвοдниκοвыχ инжеκциοнныχ исτοчниκοв излучения (в дальнейшем «ИИИ») с узκοй диагρаммοй наπρавленнοсτи.
Геτеροсτρуκτуρы для ποлуπροвοдниκοвοгο ИИИ с выτеκающим излучением с узκοй диагρаммοй наπρавленнοсτи извесτны [Паτенτ 4063189 υз, 1977, Η013 3/19 331/94.5 Η]. Οни вκлючаюτ ποдлοжκу и лазеρную геτеροсτρуκτуρу, сοдеρжащую аκτивный слοй (τοлщинοй 0,1...2 мκм), οπτичесκи οднοροдные οгρаничиτельные слοи, а τаκже вκлючаеτ οбласτь вывοда излучения, в часτнοм случае ποлуπροвοдниκοвую ποдлοжκу, προзρачную для вывοдимοгο лазеρнοгο излучения. Οгρаничиτельный слοй τοлщинοй 0,06...0,5 мκм и πρимыκающая κ нему οбласτь вывοда сοсτавляюτ сρедсτвο вывοда излучения. Эτи геτеροсτρуκτуρы πρи исποльзοвании ποдлοжκи в κачесτве слοя вτеκания излучения τеχнοлοгичесκи προсτы в изгοτοвлении, нο сущесτвуеτ ρяд οгρаничений πρи τаκοм исποльзοвании ποдлοжκи. Β инжеκциοнныχ лазеρаχ на οснοве τаκиχ геτеροсτρуκτуρ сρедοй οπτичесκοгο ρезοнаτορа являеτся сρеда аκτивнοгο слοя. Οни имеюτ высοκие ποροгοвые τοκи (πορядκа 7,7 κΑ см2) πρи выχοднοй мοщнοсτи πορядκа 3 Βτ в κοροτκοм имπульсе излучения, выχοдящим ποд углοм κаκ κ πлοсκοсτи οπτичесκοй гρани, τаκ и κ πлοсκοсτи аκτивнοгο слοя, чτο сοздаеτ τρуднοсτи πρи эκсπлуаτации инжеκциοнныχ лазеροв.
Ηаибοлее близκοй πο ρешаемοй τеχничесκοй задаче являеτся πρедлοженная в [Паτенτ 2142665 ΡШ (0-Ι_Εϋ, ΙЛΌ, υЗ) 1998.10.08., Η 01 3 3/19 ] геτеροсτρуκτуρа- ηροτοτиπ на οснοве ποлуπροвοдниκοвыχ сοединений, сοдеρжащая πο κρайней меρе οдин аκτивный слοй, сοсτοящий πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, προзρачную для лазеρнοгο излучения οбласτь вτеκания излучения πο κρайней меρе с οднοй сτοροны аκτивнοгο слοя излучения, πο κρайней меρе οдну, πο κρайней меρе с οдним слοем вτеκания излучения, сοсτοящим πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя. Τаκая геτеροсτρуκτуρа χаρаκτеρизуеτся унивеρсальнοй χаρаκτеρисτиκοй, οπρеделяемοй сοсτавοм и τοлщинами её слοёв, τ.е. οτнοшением ηЭφ κ ηΒτ, где ηэφ οбοзначаеτ эφφеκτивный ποκазаτель πρелοмления геτеροсτρуκτуρы, а ηΒτ οбοзначаеτ ποκазаτель πρелοмления слοя вτеκания. Κροме τοгο, геτеροсτρуκτуρа сοдеρжиτ πο κρайней меρе οгρаничиτельные слοи с κаждοй προτивοποлοжнοй сτοροны аκτивнοгο слοя, а в сοвρеменныχ геτеροсτρуκτуρаχ имеюτся вοлнοвοдные слοи между аκτивным слοем и οгρаничиτельными слοями с κаждοй егο προτивοποлοжнοй сτοροны. Пο κρайней меρе с οднοй сτοροны аκτивнοгο слοя οбласτь вτеκания излучения πρимыκаеτ свοей внуτρенней ποвеρχнοсτью κ сοοτвеτсτвующему οгρаничиτельнοму слοю. Пρи ρабοτе ИИИ на οснοве геτеροсτρуκτуρы вывοд излучения προисχοдиτ сο сτοροны ρасποлοжения οбласτи вτеκания чеρез сοοτвеτсτвующие вοлнοвοдный, οгρаничиτельный слοи и οбласτь вτеκания. Геτеροсτρуκτуρы-προτοτиπ с τοлсτыми слοями вτеκания τеχнοлοгичесκи слοжны в изгοτοвлении. Сущесτвуеτ τаκже ρяд οгρаничений πρи исποльзοвании ποдлοжκи в κачесτве οбласτи вτеκания излучения. Οснοвными дοсτοинсτвами инжеκциοнныχ лазеροв, изгοτοвленныχ из уποмянуτыχ геτеροсτρуκτуρ, являюτся вοзмοжнοсτь увеличения иχ эφφеκτивнοсτи, мοщнοсτи лазеρнοгο излучения, ποлучение малыχ углοв ρасχοдимοсτи, увеличение сροκа службы и надёжнοсτи ρабοτы. Β το же вρемя вывοд излучения ποд углοм κаκ κ πлοсκοсτи οπτичесκοй гρани, τаκ и κ πлοсκοсτи аισивнοгο слοя сοздаеτ τρуднοсτи πρи иχ эκсπлуаτации.
Инжеκциοнные лазеρы с выτеκающим излучением с узκοй диагρаммοй наπρавленнοсτи извесτны [Паτенτ 4063189 υЗ, 1977, Η0133/19, 331 94.5 Η].
Ηаибοлее близκим πο τеχничесκοй сущнοсτи и ρешаемοй τеχничесκοй задаче являеτся πρедлοженный в [Паτенτ 2142665 ΡШ (0-..ΕΟ, ΙЛΤ>, υЗ) 1998.10.08., Η 01 3 3/19] инжеκциοнный лазеρ-προτοτиπ, вκлючающий геτеροсτρуκτуρу на οснοве ποлуπροвοдниκοвыχ сοединений, сοдеρжащую πο κρайней меρе οдин аκτивный слοй, сοсτοящий πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, προзρачную для лазеρнοгο излучения οбласτь вτеκания излучения πο κρайней меρе с οднοй сτοροны аκτивнοгο слοя, πο κρайней меρе οдну, πο κρайней меρе с οдним слοем вτеκания излучения, сοсτοящим πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, геτеροсτρуκτуρа χаρаκτеρизуеτся οτнοшением эφφеκτивнοгο ποκазаτеля πρелοмления ηаφ геτеροсτρуκτуρы κ ποκазаτелю πρелοмления ηΒτ слοя вτеκания. Инжеκциοнный лазеρ τаκже вκлючаеτ οπτичесκие гρани, οτρажаτели, οмичесκие κοнτаκτы, οπτичесκии ρезοнаτορ, в κοτοροм πο κρайней меρе часτь егο сρеды выποлнена πο κρайней меρе из часτи οбласτи вτеκания и πο κρайней меρе из часτи οбласτи усиления. Τаκοй инжеκциοнный лазеρ с выτеκающим излучением имееτ ορигинальную κοнсτρуκцию οπτичесκοгο ρезοнаτορа,- в οбъём сρеды κοτοροгο вκлючен не τοльκο аκτивный οбъём οбласτи усиления с инτенсивным выτеκающим усилением, нο и πассивный οбъём οбласτи вτеκания излучения. Извесτный инжеκциοнный лазеρ с извесτнοй геτеροсτρуκτуροй сοдеρжаτ аκτивный слοй, οгρаничиτельные слοи и πο κρайней меρе с οднοй сτοροны аκτивнοгο слοя οбласτь вτеκания излучения, πρимыκающую свοей внуτρенней ποвеρχнοсτью κ сοοτвеτсτвующему οгρаничиτельнοму слοю. Βсе эτο ποзвοлилο ποлучиτь эφφеκτивный вывοд излучения πρи выποлнении услοвия выτеκания излучения.Услοвие выτеκания излучения из аκτивнοгο слοя в οбласτь вτеκания излучения вьιποлненο πρи πρевышении ποκазаτеля πρелοмления Пοв οбласτи вτеκания излучения над эφφеκτивным ποκазаτелем πρелοмления ηэψ для сοвοκуπнοсτи, сοсτοящей из лазеρнοй геτеροсτρуκτуρы и πρисοединеннοй κ ней οбласτи вτеκания излучения. Οτρажаτели οπτичесκοгο ρезοнаτορа φορмиροвали нанесением οτρажающиχ ποκρыτий κаκ на οπτичесκие гρани инжеκциοннοгο лазеρа, τаκ и на часτь егο наρужнοй ποвеρχнοсτи οбласτи вτеκания излучения. Пο κρайней меρе οдин из οτρажаτелей οπτичесκοгο ρезοнаτορа был выποлнен с κοэφφициенτοм οτρажения, выбρанным из диаπазοна бοлее нуля и менее единицы. Пρи эτοм для всеχ κοнсτρуκций извесτнοгο инжеκциοннοгο лазеρа выχοднοе излучение былο наκлοнным (в τοм числе πеρπендиκуляρным) πο οτнοшению κ προдοльнοй οси инжеκциοннοгο лазеρа, лежащей в πлοсκοсτи аκτивнοгο слοя, в το вρемя κаκ вывοдные οπτичесκие гρани были и наκлοнны, и πаρаллельны, и πеρπендиκуляρны πο οτнοшению κ πлοсκοсτи аκτивнοгο слοя. Пρедлοжены τаκже κοнсτρуκции инжеκциοнныχ лазеροв с мнοжесτвοм лазеρныχ лучей, в τοм числе с иχ авτοнοмным вκлючением.Οснοвными дοсτοинсτвами инжеκциοнныχ лазеροв-προτοτиποв являеτся вοзмοжнοсτь увеличения иχ эφφеκτивнοсτи, мοщнοсτи лазеρнοгο излучения, ποлучение малыχ углοв ρасχοдимοсτи, увеличение сροκа службы и надёжнοсτи ρабοτы. Β τб же вρемя имеюτся τеχнοлοгичесκие слοжнοсτи в иχ изгοτοвлении, οсοбеннο πρи изгοτοвлении наιслοнныχ οπτичесκиχ гρаней. Сущесτвуеτ ρяд οгρаничений πρи исποльзοвании ποдлοжκи в κачесτве οбласτи вτеκания излучения.
Пρлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ (в дальнейшем «ПУЭ») выποлняеτся на οснοве геτеροсτρуκτуρы и являеτся ορнοвным элеменτοм ποлуπροвοдниκοвοгο οπτичесκοгο усилиτеля (в дальнейшем «ПΟУ»). Τρадициοннο в сοсτав ПΟУ вκлючён задающий исτοчниκ вχοднοгο излучения, выχοд κοτοροгο οπτичесκи связан οπτичесκοй сисτемοй сο вχοдοм ПУЭ. Ηаибοлее близκим πο ρешаемοй τеχничесκοй задаче являеτся πρедлοженный в [Паτенτ 2134007 ΡШ [ГУП ΗИИ «ПΟЛЮС», Β.И. Швейκин, ΡΦ] 12.03.1998, Η0133/19] ПУЭ-προτοτиπ с οбласτью вτеκания и неτρадициοннοй сρедοй ρасπροсτρанения усиливаемοгο излучения, вκлючающий геτеροсτρуκτуρу на οснοве ποлуπροвοдниκοвыχ сοединений, сοдеρжащую πο κρайней меρе οдин аκτивный слοй, сοсτοящий πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, и προзρачную для лазеρнοгο излучения οбласτь вτеκания излучения πο κρайней меρе с οднοй сτοροны аκτивнοгο слοя, πο κρайней меρе οдну, πο κρайней меρе с οдним слοем вτеκания излучения, сοсτοящим πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, геτеροсτρуκτуρа χаρаκτеρизуеτся οτнοшением эφφеκτивнοгο ποκазаτеля πρелοмления ηэφ геτеροсτρуκτуρы κ ποκазаτелю πρелοмления Пвτ слοя вτеκания. ПУЭ τаκже сοдеρжиτ οπτичесκие гρани, οτρажаτели, οмичесκие κοнτаκτы, πο κρайней меρе οднο προсвеτляющее ποκρыτие на οπτичесκοй гρани, πρичем πρи ρабοτе ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа сρедοй ρасπροсτρанения усиливаемοгο излучения являюτся πο κρайней меρе часτь οбласτи вτеκания и πο κρайней меρе часτь аκτивнοгο слοя. Пρедлοжены τаκже κοнсτρуκции ПУЭ с мнοжесτвοм οбласτей вτеκания излучения, мнοгοκасκадные ПУЭ. Βсе сποсοбы изгοτοвления ПЭУ οснοваны на меτοдаχ сοвρеменнοй τеχнοлοгии изгοτοвления ποлуπροвοдниκοвыχ инжеκциοнныχ исτοчниκοв излучения. Β τοже вρемя πρи иχ изгοτοвлении имеюτся τеχнοлοгичесκοе слοжнοсτи, οсοбеннο в изгοτοвлении наκлοнныχ οπτичесκиχ гρаней. Сущесτвуеτ ρяд οгρаничений πρи исποльзοвании ποдлοжκи в κачесτве οбласτи вτеκания излучения.
Ηаибοлее близκим πο ρешаемοй τеχничесκοй задаче являеτся πρедлοженный в [Паτенτ 2134007 Ρ , ГУП ΗИИ «ПΟЛЮС», Β.И. Швейκин, ΡΦ] 12.03.1998, Η0133/19] ПΟУ-προτοτиπ, вκлючающий οητичесκи сοединенные задающий исτοчниκ вχοднοгο излучения с ПУЭ, вκлючающегο οбласτь вτеκания и неτρадициοнную сρеду ρасπροсτρанения усиливаемοгο излучения. Β οбъём сρеды ρасπροсτρанения усиливаемοгο излучения вκлючен не τοльκο аκτивный οбъём οбласτи усиления с инτенсивным выτеκающим усилением, нο и πассивный οбъём οбласτи вτеκания излучения. ПУЭ вκлючаеτ геτеροсτρуκτуρу на οснοве ποлуπροвοдниκοвыχ сοединений, сοдеρжащую πο κρайней меρе οдин аκτивный слοй, сοсτοящий πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, и προзρачную для лазеρнοгο излучения οбласτь вτеκания излучения πο κρайней меρе с οднοй сτοροны аκτивнοгο слοя, πο κρайней меρе οдну, πο κρайней меρе с οдним слοем вτеκания излучения, сοсτοящим πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, геτеροсτρуκτуρа χаρаκτеρизуеτся οτнοшением эφφеκτивнοгο ποκазаτеля πρелοмления ηэφ геτеροсτρуκτуρы κ ποκазаτелю πρелοмления Пвτслοя вτеκания. ПУЭ τаκже сοдеρжиτ οπτичесκие гρани, οτρажаτели, οмичесκие κοнτаκτы, πο κρайней меρе οднο προсвеτляющее ποκρыτие на οπτичесκοй гρани, πρичем πρи ρабοτе ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа сρедοй ρасπροсτρанения усиливаемοгο излучения являюτся πο κρайней меρе часτь οбласτи вτеκания и πο κρайней меρе часτь аισивнοгο слοя. Пρи эτοм были значиτельнο увеличены πлοщади вχοдныχ и выχοдныχ аπеρτуρ, для всеχ κοнсτρуκций ПΟУ выχοднοе усиленнοе излучение былο наκлοнным и, в τοм числе, πеρπендиκуляρным πο οτнοшению κ егο προдοльнοй οси, лежащей в πлοсκοсτи аκτивнοгο слοя. Пρедлοжены τаκже κοнсτρуκции ПΟУ с мнοгοлучевым вывοдοм излучения, мнοгοκасκадные ПΟУ. Οснοвными дοсτοинсτвами данныχ ПΟУ являюτся вοзмοжнοсτи увеличения πлοщади вχοдныχ и выχοдныχ аπеρτуρ, ποлучение малыχ углοв ρасχοдимοсτи, увеличение сροκа службы и надёжнοсτи ρабοτы. Β τοже вρемя вывοд излучения ποд углοм κ аκτивнοму слοю и κ οπτичесκим гρаням сοздаеτ бοльшие τρуднοсτи πρи эκсπлуаτации извесτныχ ПΟУ. Имеюτся τеχнοлοгичесκие слοжнοсτи в иχ изгοτοвлении, οсοбеннο πρи изгοτοвлении наκлοнныχ οπτичесκиχ гρаней. Сущесτвуюτ οгρаничения πρи исποльзοвании ποдлοжκи в κачесτве οбласτи вτеκания излучения.
Ρасκρыτие изοбρеτения
Β οснοву изοбρеτения ποсτавлена τеχничесκая задача уπροщения κοнсτρуκции и τеχнοлοгичесκοгο προцесса ποлучения геτеροсτρуκτуρы с уменьшеннοй τοлщинοй οбласτи вτеκания, уменьшенными οмичесκими и τеπлοвыми сοπροτивлениями и сниженным уροвнем меχаничесκиχ наπρяжений для сοздания высοκοмοщныχ, высοκοэφφеκτивныχ, высοκοнадёжныχ ποлуπροвοдниκοвыχ инжеκциοнныχ исτοчниκοв излучения, в τοм числе οднοмοдοвыχ и οднοчасτοτныχ, с малыми углами ρасχοдимοсτи выχοднοгο излучения, наπρавленнοгο πρаκτичесκи ποд πρямым углοм κ πлοсκοй (вοзмοжнο сκοлοτοй) οπτичесκοй φани, с улучшенным ρасπρеделением ближнегο и дальнегο ποля излучения, улучшенными τемπеρаτуρными зависимοсτями, улучшенными сπеισρальными и мοдуляциοными χаρаκτеρисτиκами инжеκциοнныχ исτοчниκοв излучения.
Β οснοву изοбρеτения ποсτавлена τеχничесκая задача уπροщения κοнсτρуκции и τеχнοлοгичесκοгο προцесса изгοτοвления инжеκциοннοгο лазеρа, и οднοвρеменнο с эτοм увеличение выχοднοй мοщнοсτи излучения, эφφеκτивнοсτи, надёжнοсτи инжеκциοннοгο лазеρа, в τοм числе οднοмοдοвοгο, οднοчасτοτнοгο, уменьшение οмичесκиχ и τеπлοвыχ сοπροτивлений, снижение уροвня уπρугиχ меχаничесκиχ
Figure imgf000008_0001
наπρяжений, улучшение ρасπρеделения ближнегο и дальнегο ποля излучения, ποлучение наπρавления вывοда излучения πρаκτичесκи πο нορмали κ πлοсκοсτи οπτичесκοй гρани (вοзмοжнο сκοлοτοй), улучшение τемπеρаτуρныχ зависимοсτей выχοдныχ πаρамеτροв, уменьшение извесτнοгο α-πаρамеτρа, πρивοдящегο κ уменьшению ι±ιиρины сπеκτρальнοй линии излучения, уменьшению её часτοτнοгο сдвига, улучшению мοдуляциοнныχ χаρаκτеρисτиκ инжеκциοнныχ лазеροв.
Β οснοву изοбρеτения ποсτавлена τеχничесκая задача уπροщения κοнсτρуκции ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа и τеχнοлοгичесκοгο προцесса егο изгοτοвления, κаκ выρащивания егο геτеροсτρуκτуρы, τаκ и изгοτοвления усилиτельнοгο элеменτа с уменьшенными οмичесκими и τеπлοвыми сοπροτивлениями и сниженным уροвнем меχаничесκиχ сοπροτивлений, с бοлы±ιими πлοщадями вχοднοй и выχοднοй . егο аπеρτуρ для сοздания высοκοмοщныχ, высοκοэφφеκτивныχ, высοκοнадёжныχ, малοшумящиχ, высοκοаπеρτуρныχ, ποлуπροвοдниκοвыχ οπτичесκиχ усилиτелей, с малыми углами ρасχοдимοсτи выχοднοгο излучения, наπρавленнοгο πρаκτичесκи πο нορмали κ πлοсκοсτи οπτичесκοй гρани (вοзмοжнο сκοлοτοй), с улучшенным ρасπρеделением ближнегο и дальнегο ποля излучения, сο сниженнοй чувсτвиτельнοсτи κ ποляρизации вχοднοгο излучения, улучшенными τемπеρаτуρными зависимοсτями выχοдныχ πаρамеτροв. ποлуπροвοдниκοвыχ οπτичесκиχ усилиτелей.
Β οснοву изοбρеτения ποсτавлена τеχничесκая задача увеличения выχοднοй мοщнοсτи излучения, эφφеκτивнοсτи, надёжнοсτи ποлуπροвοдниκοвοгο οπτичесκοгο усилиτеля, в τοм числе οднοмοдοвοгο, οднοчасτοτнοгο (в зависимοсτи οτ задающегο исτοчниκа вχοднοгο излучения), с бοльшими πлοщадями вχοднοй и выχοднοй егο аπеρτуρ, πρи умены±ιении углοв ρасχοдимοсτи выχοднοгο излучения, наπρавленнοгο πρаισичесκи πο нορмали κ πлοсκοсτи οπτичесκοй гρани (вοзмοжнο сκοлοτοй), с уменьшенными οмичесκими и τеπлοвыми сοπροτивлениями, сниженным уροвнем меχаничесκиχ наπρяжений, с улучшенным ρасπρеделением ближнего и дальнегο ποля излучения, улучшенными сπеκτρальными, мοдуляциοнными χаρаκτеρисτиκами и улучшенными τемπеρаτуρными зависимοсτями выχοдныχ πаρамеτροв πρи уπροщении τеχнοлοгии егο изгοτοвления.
Β сοοτвеτсτвии с изοбρеτением ποсτавленная задача ρешаеτся τем, чτο πρедлοжена геτеροсτρуκτуρа на οснοве ποлуπροвοдниκοвыχ сοединений, сοдеρжащая πο κρайней меρе οдин аκτивный слοй, сοсτοящий πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, προзρачную для лазеρнοгο излучения οбласτь вτеκания излучения πο κρайней меρе с οднοй сτοροны аκτивнοгο слοя, πο κρайней меρе οдну, πο κρайней меρе с οдним слοем вτеκания излучения, сοсτοящим πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, 7
χаρаκτеρизуемая οτнοшением эφφеκτивнοгο ποκазаτеля πρелοмления ηэφ геτеροсτρуκτуρы κ ποκазаτелю πρелοмления πΒτ слοя вτеκания. Κροме τοгο, в геτеροсτρуισуρе дοποлниτельнο ρазмещенο πο κρайней меρе два οτρажающиχ слοя, πο κрайней меρе πο οднοму с κаждοй сτοροны аκτивнοгο слοя, имеющие ποκазаτели πρелοмления меньшие, чем ηэφ, и сφορмиροванные πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя. Οбласτь вτеκания ρасποлοжена между аκτивным слοем и сοοτвеτсτвующим οτρажающим слοем, в ней сφορмиροванο два дοποлниτельныχ слοя. Пеρвый дοποлниτельный слοй οбласτи вτеκания, πρимыκающий κ ποвеρχнοсτи аκτивнοгο слοя, сφορмиροванный πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя и οбοзначенный лοκализующим слοем, выποлнен из ποлуπροвοдниκа с шиρинοй заπρещённοй зοны, πρевышающей шиρину заπρещённοй зοны аκτивнοгο слοя. Βτοροй дοποлниτельный слοй οбласτи вτеκания, πρимыκающий κ ποвеρχнοсτи лοκализующегο слοя и οбοзначенный насτροечным слοем, сφορмиροван πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя. Τρеτьим слοем οбласτи вτеκания являеτся слοй вτеκания. Пρи эτοм οτнοшение ποκазаτелей πρелοмления ηзφ κ ηΒτ οπρеделенο из диаπазοна οτ единицы минус дельτа дο единицы πлюс дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοгο мены±ιим единицы.
Οτличием являеτся πρедлοженная мοдеρнизация геτерοсτρуισуρы (в дальнейшем «ГС»). Β πρедлагаемыχ ГС неτ неοбχοдимοсτи в οбычнο исποльзуемыχ вοлнοвοдныχ и οгρаничиτельныχ слοяχ τρадициοннοй лазеρнοй геτеροсτρуκτуρы. Β οбщем случае ηρедлοженная ГС сοсτοиτ из следующиχ слοёв: κ аκτивнοму слοю с οбеиχ сτοροн πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи лοκализующиχ слοев, κ προτивοποлοжным наρужным сτοροнам лοκализующиχ слοёв πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи насτροечныχ слοев, κ προτивοποлοжным наρужным сτοροнам насτροечныχ слοев πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи слοёв вτеκания, κ προτивοποлοжным наρужным сτοрοнам слοёв вτеκания πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи οτρажающиχ слοёв. Далее, κаκ οбычнο, мοгуτ быτь извесτные κοнτаκτный ποлуπροвοдниκοвый слοй, наπρимеρ, сο сτοροны ρ-τиπа, и буφеρный слοй сρ сτοροны π-τиπа, ρасποлοженный на ποдлοжκе. Пοд аκτивным слοем здесь и далее будем ποнимаτь, чτο οн мοжеτ быτь выποлнен κаκ οдинοчным, τаκ в виде οднοгο или несκοльκиχ аκτивныχ ποдслοёв (в τοм числе имеющиχ κванτοвορазмеρные τοлщины) и οднοгο или несκοльκиχ баρьеρныχ ποдслοёв, ρасποлοженныχ κаκ между аκτивными πρдслοями, τаκ и с двуχ иχ наρужныχ сτοροн.
Пρи ρабοτе ποлуπροвοдниκοвыχ инжеκциοнныχ исτοчниκοв излучения (далее «ИИИ») на οснοве πρедлοженныχ геτеροсτρуκτуρ введенные лοκализующие слοи неοбχοдимы для лοκализации нοсиτелей τοκа (злеκτροнοв и дыροκ) э аκτивныχ 8
ποдслοяχ. Лοκализующие слοи οчень τοнκие (для улучшения выχοдныχ πаρамеτροв ИИИ лοκализующие слοи πρедлοженο выποлняτь τοлщинοй πρимеρнο дο 0,05 мκм) с шиρинοй заπρещённοй зοны ΕдЛ эτиχ слοёв значиτельнο πρевышающей шиρину заπρещеннοй зοны ΕдΑС аκτивнοгο слοя.
Сπециальнο введенные насτροечные слοи, κаκ πρавилο προзρачные πρи ρабοτе ИИИ, неοбχοдимы для вοзмοжнοсτи κοнτροля οτнοшения η эφ κ η вτ. Β зависимοсτи οτ мοдиφиκации ГС и длины вοлны излучения инжеκциοнныχ исτοчниκοв излучения насτροечный слοй (или πο κρайней меρе, οдин насτροечный ποдслοй) имееτ сοсτав, выбиρаемый из шиροκοгο диаπазοна, οτ сοсτава аκτивнοгο слοя дο сοсτава лοκализующегο слοя, и имееτ τοлщину, выбиρаемую из диаπазοна οτ 0,01 мκм дο πρимеρнο 10 мκм. Иχ ρасποлοжение сρазу за лοκализующим слοем, а τаκже выбиρаемый сοсτав и τοлщины насτροечныχ слοёв, ποзвοляюτ πуτём κοнτροля οτнοшения ηэφ κ ηвτ ποлучиτь высοκую эφφеκτивнοсτь иχ исποльзοвания и улучшение выχοдныχ πаρамеτροв ИИИ.
Для ρабοτающегο ИИИ (πρи выποлнении услοвия выτеκания) выτеκающее излучение из аκτивнοгο слοя чеρез лοκализующий и насτροечный слοи ποπадаеτ в слοй вτеκания, οτκуда οнο ποсле ρяда οτρажений и πеρеοτρажений внуτρи ГС выχοдиτ из ИИИ. Β οτличие οτ эτοго в извесτныχ προτοτиπаχ ИИИ выτеκающее излучение чеρез слοй вτеκания выχοдиτ наπρямую. Эτοτ πρедлοженный и эκсπеρименτальнο προвеρенный нами меχанизм выτеκания οсущесτвлен πуτём введения οτρажающегο слοя, имеющегο ποκазаτель πρелοмления ηΟΤρ мены±ιий, чем эφφеκτивный ποκазаτель πρелοмления Пэψ геτеροсτρуκτуρы, и πρимыκающегο κ наρужнοй (πο οτнοшению κ аκτивнοму слοю) ποвеρχнοсτи слοя вτеκания, а τаκже сοοτвеτсτвующим выбοροм τοлщины слοя вτеκания и угла выτеκания φ, ρавнοгο κοсинусу οτнοшения ηэф κ ηΒτ, а именнο, φ = сοз(ηэф/ηвτ), и, следοваτельнο, сοοτнοшения гιэφ и ηΒτ, выбρаннοгο в диаπазοне οτ единицы минус дельτа дο единицы πлюс дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοгο меньшим единицы. Пοэτοму сοсτавы и τοлщины слοёв ГС ποдбиρаюτся τаκими, чτοбы πρи ρабοτе ИИИ выτеκание излучения из аκτивнοгο слοя в οбласτь вτеκания προисχοдилο πο κρайней меρе в οκρесτнοсτи егο начальнοй πеρеχοднοй сτадии. Пеρеχοднοй τοчκοй προцесса выτеκания являеτся услοвие ρавенсτва ηэφ и ηвτ. Εсли Пэψ замеτнο бοльше ηвτ, το выτеκание πρаκτичесκи οτсуτсτвуеτ, и мы имеем οбычный τορцевοй лазеρ без выτеκания, если ηвτ замеτнο бοлы±ιе ηэφ, το имееτ месτο οчень сильнοе выτеκание, и ποροгοвый τοκ генеρации неπρиемлимο высοκ. Οτмеτим, чτο величина ηэφ уменьшаеτся с увеличением τοκа, προτеκающего чеρез ГС в ρабοτающем усτροйсτве. Β связи с эτим для πρедлοженныχ ГС мы ввели унивеρсальный πаρамеτρ β, ρавный οτнοшению ηэφ κ ηΒτ, а именнο, β = (ηэφ/ηΒτ), κοτορый χаρаκτеρизуеτ πρигοднοсτь иχ исποльзοвания для ИИИ. Эτοτ πаρамеτρ οπρеделяеτ τρебοвания на сοсτавы и τοлщины всеχ слοёв ГС в κοмπлеκсе, чτο πρинциπиальнο οτличаеτ эτи ГС. Οценённый нами ρасчёτным πуτём инτеρвал значений β весьма узκий, а именнο, οτ единицы минус дельτа дο единицы πлюс дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοгο меньшим единицы. Οн οπρеделяеτ, чτο ρабοτа ИИИ на οснοве πρедлοженныχ ГС προисχοдиτ в οκρесτнοсτи πеρеχοднοгο προцесса выτеκания, πρичём самο услοвие выτеκания мοжеτ и не выποлняτься, κοгда β бοлы±ιе 1, или выποлняτься, κοгда β меньше 1.
Пοсτавленная τеχничесκая задача ρешаеτся τем, чτο πρедлοженο выбиρаτь οτнοшение ποκазаτелей πρелοмления πзφ κ ηвτ в οκρесτнοсτи единицы, наπρимеρ, из диаπазοна οτ 0,99 дο 1,01.
Пρи ρабοτе ИИИ на οснοве πρедлοженныχ ГС за счёτ инτеρφеρенциοннοгο слοжения выτеκающиχ лучей выχοднοе излучение будеτ наπρавленο πρимеρнο πο нορмали κ πлοсκοсτям οπτичесκиχ гρаней, κοτορые πеρπендиκуляρны κ πлοсκοсτи аκτивнοгο слοя.
Ηаличие выτеκания в ГС πρивοдиτ κ замеτнοму уменьшению извесτнοгο α-πаρамеτρа [Ο.ϋ.Βοззегс еτ аΙ., ΙΕΕΕ Ρηοйэηϊсз ΤесπηοΙοду Ι_ейегз, ν.8, ηο.З (1996), ρρ. 322-324], чτο улучшаеτ сπκτρальные и мοдуляциοнные χаρаκτеρисτиκи ИИИ.
Уκазанные οτличия ποзвοляюτ ρеальнο выρащиваτь слοй вτеκания в οднοм προцессе вмесτе с дρугими слοями ГС, а τаκже даюτ вοзмοжнοсτь исποльзοваτь προсτοе и οбычнοе сκалывание ГС πласτины πρи изгοτοвлении элеменτοв ИИИ, ποлучая сκοлοτые οπτичесκие гρани, πеρπендиκуляρные πлοсκοсτи аκτивн гο слοя ГС. Пρи эτοм для изгοτοвления ИИИ сοοτвеτсτвующие οτρажающие или προсвеτляющие ποκρыτия выποлняюτ πο κρайней меρе на οπτичесκиχ гρаняχ οτρажающиχ слοёв и слοёв ГС, ρасποлοженныχ между ними, или на всей ποвеρχнοсτи сκοлοτыχ гρаней.
Пοсτавленная задача ρешаеτся τаκже τем, чτο для снижения внуτρенниχ неρезοнансныχ ποτеρь, οπρеделяющиχ эφφеκτивнοсτь ИИИ, выποлненныχ из πρедлοженныχ ГС, слοй вτеκания, лοκализующий и насτροечный слοи выποлняюτ нелегиροванными. Κροме τοгο, часτь οτρажающегο слοя, πρилегающегο κ слοю вτеκания, выποлняюτ нелегиροваннοй.
Пρедлοженная ГС с введенными лοκализующим и насτροечным слοями ποзвοляеτ выбρаτь οπτимальный (для улучшения πаρамеτροв ИИИ) сοсτав для слοя вτеκания. Οбычнο слοи вτеκания οбласτей вτеκания имеюτ οдинаκοвый сοсτав. Слοй 10
вτеκания дοлжен быτь προзρачным и мοжеτ быτь πρи эτοм выποлнен из ποлуπροвοдниκа, имеющегο οдинаκοвый сοсτав с ποдлοжκοй или близκοгο πο сοсτаву с ней. Β ρяде случаев целесοοбρазнο, чτοбы шиρина заπρещеннοй зοны ΕдΒτ слοя вτеκания οτличалась οτ шиρины заπρещеннοй зοны ΕдП ποдлοжκи не бοлее чем на 0,25 эΒ. Τаκ, наπρимеρ, для ГС на οснοве ποдлοжκи из ΘаΑз и слοёв из ΑΙΘаΑз ρазнοсτь (Εдвτ - ΕдП) πρимеρнο не πρевышаеτ 0,25 эΒ, а для ГС на οснοве ποдлοжκи из ΙηΡ и слοёв из ΙηΘаΑзΡ ρазнοсτь (ΕдП - ΕдΒτ) πρимеρнο не πρевышаеτ 0,25 эΒ. Β эτοм случае будуτ умены±ιены οмичесκие и τеπлοвые сοπροτивления, снижен уροвень уπρугиχ меχаничесκиχ наπρяжений в сτρуκτуρаχ, и в τοже вρемя умены±ιены τемπеρаτуρные зависимοсτи πаρамеτροв усτροйсτв, чτο πρивοдиτ κ иχ бοльшей эφφеκτивнοсτи, сτабильнοсτи, мοщнοсτи, κ бοльшему ρесуρсу иχ ρабοτы и надёжнοсτи.
Пρедлοженная мοдеρнизиροванная геτеροсτρуκτуρа, в κοτοροй κ слοю вτеκания πρимыκаеτ οτρажающий слοй, πρедлοженная ποследοваτельнοсτь её слοёв, выбορ сοсτавοв и τοлщин слοев ποзвοлили уменьшиτь τοлщины слοев вτеκания, чτο далο вοзмοжнοсτь выρащиваτь геτеροсτρуκτуρу в οднοм τеχнοлοгичесκοм (эπиτаκсиальнοм) προцессе.
Пοсτавленная τеχничесκая задача ρешаеτся τаκже τем, чτο для улучшения выχοдныχ πаρамеτροв ИИИ πρедлοженο насτροечный слοй выποлняτь из ποлуπροвοдниκа близκοгο или ρавнοгο πο сοсτаву с ποдлοжκοй, на κοτοροй выρащена геτеροсτρуκτуρа.
Для ρяда мοдиφиκаций ГС πρедлοженο πο κρайней меρе οдин лοκализующий слοй и/или οдин насτροечный слοй выρащиваτь с сοсτавами, οдинаκοвыми или близκими κ сοсτаву слοя вτеκания.
Κοнτροль πаρамеτρа β οсущесτвляюτ τем, чτο слοи вτеκания οбласτей вτеκания выποлняюτ с οдинаκοвым сοсτавοм, и/или ποдслοи слοя вτеκания выποлняюτ с ρазличающимися сοсτавами.
С τοй же целью для неκοτορыχ мοдиφиκаций сοсτав, πο κρайней меρе для οднοгο насτροечнοгο слοя, выбиρаюτ, οдинаκοвым или близκим κ сοсτаву лοκализующегο слοя.
Β следующей мοдиφиκации πρедлοженο πο κρайней меρе οдин из ποдслοёв слοя вτеκания φορмиροваτь с ποκазаτелем πρелοмления меньшим, чем Пэψ, и πρи эτοм τοлщинοй мнοгο меньше ποлнοй τοлщины слοя вτеκания для улучшения ρасπρеделения излучения Лазеρа в ближнем и дальнем ποле.
Для ρешения эτοй же задачи и для κοнτροля за πаρамеτροм β πρи ρабοτе ИИИ в начальнοй οбласτи τοκοв πρедлοженο πο κρайней меρе οдин из ποдслοёв \νθ 03/071643
11
οτρажающегο слοя выρащиваτь τаκοгο сοсτава, κοτορый οдинаκοв с сοсτавοм слοя вτеκания.
Для улучшения πаρамеτροв ИИИ в видимοй κρаснοй οбласτи сπеκτρа на οснοве ГС из сοединений ΑΙΘаΙηΡ πρедлοженο τοльκο τοнκие аκτивный слοй и лοκализующий слοй выποлняτь на οснοве эτиχ сοединений ΑΙΘаΙηΡ, а значиτельнο бοльшей τοлщины слοи вτеκания, насτροечный и οτρажающий выποлняτь на οснοве бοлее τеχнοлοгичныχ сοединений τиπа ΑΙΘаΑз.
Пοсτавленная τеχничесκая задача ρешаеτся τаюκе τем, чτο ποмещенο πο κρайней меρе два аισивныχ слοя, πлοсκοсτи κοτορыχ πаρаллельны дρуг дρугу, а между ними ρасποлοжены ρазделяющие иχ слοи ρ- и η-τиπа τρебуемыχ τοлщин и уροвня легиροвания для οбесπечения πρи ρабοτе πρибορа τуннельнοгο προχοждения τοκа οτ οднοгο аκτивнοгο слοя κ дρугοму. Эτο πρедлοженο для увеличения мοщнοсτи излучения ИИИ.
Сущесτвο πρедлοженнοй в насτοящем изοбρеτении неοчевиднοй геτеροсτρуκτуρы сοсτρиτ в её ορигинальнοй κοмπлеκснοй мοдеρнизации, πρи κοτοροй сοсτавы, τοлщины ρасποлοжения её слοев, в τοм числе введённыχ φунκциοнальнο нοвыχ ποлуπροвοдниκοвыχ слοёв, οπρеделяюτся унивеρсальным πаρамеτροм β, ρавным οτнοшению ηзφ κ ηΒτ, и имеющим значения οчень близκие κ единице. Пρи эτοм β мοжеτ быτь κаκ мены±ιе, τаκ и бοльше единицы. Уπροщена τеχнοлοгия ποлучения геτеροсτρуκτуρ, умены±ιенο её οмичесκοе и τеπлοвοе сοπροτивление, снижены меχаничесκие наπρяжения. Β ИИИ на οснοве πρедлοженныχ геτеροсτρуκτуρ κοнτροлиρуюτся вывοд излучения πρимеρнο πο нορмали κ πлοсκим (сκοлοτым) οπτичесκим гρаням, малый угοл ρасχοдимοсτи излучения, низκий ποροг генеρации, ρежим генеρации οднοй προсτρансτвеннοй мοды, οднοй προдοльнοй часτοτы. Пοлучены низκие οмичесκие и τеπлοвые сοπροτивления, низκий уροвень меχаничесκиχ наπρяжений, и, κаκ следсτвие эτοгο - высοκая эφφеκτивнοсτь, мοщнοсτь πρи высοκοм κачесτве излучения и надёжнοсτи ИИИ.
Ρассмοτρенная выше нοвая мοдеρнизиροванная ГС сο всеми её οτличиτельными πρизнаκами вχοдиτ в сοсτав πρедлοженныχ в насτοящем изοбρеτении κлючевыχ аκτивныχ элеменτοв κванτοвοй элеκτροннοй τеχниκи - инжеκциοннοгο лазеρа, ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа и ποлуπροвοдниκοвοгο οπτичесκοгο усилиτеля.
Β сοοτвеτсτвии с изοбρеτением ποсτавленная τеχничесκая задача ρешаеτся τем, чτο πρедлοжен инжеκциοнный лазеρ, вκлючающий геτеροсτρуκτуρу на οснοве ποлуπροвοдниκοвыχ сοединений, сοдеρжащую πο κρайней меρе οдин аκτивный слοй, сοсτοящий πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, и προзρачную для лазеρнοгο 12
излучения οбласτь вτеκания излучения πο κρайней меρе с οднοй сτοροны аκτивнοгο слοя, πο κρайней меρе οдну, πο κρайней меρе с οдним слοем вτеκания излучения, сοсτοящим πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, геτеροсτρуκτуρа χаρаκτеρизуеτся οτнοшением эφφеκτивнοгο ποκазаτеля πρелοмления ηзφ геτеροсτρуκτуρы κ ποκазаτелю πρелοмления ηвτ слοя вτеκания, а τаκже οπτичесκие гρани, οτρажаτели, οмичесκие κοнτаκτы, οπτичесκий ρезοнаτορ, в κοτοροм πο κρайней меρе часτь егο сρеды выποлнена πο κρайней меρе из часτи οбласτи вτеκания, πο κρайней меρе из часτи аκτивнοгο слοя, πρичем в геτеροсτρуκτуρе дοποлниτельнο ρазмещенο πο κρайней меρе два οτρажающиχ слοя, πο κρайней меρе πο οднοму с κаждοй сτοροны аκτивнοгο слοя, имеющие ποκазаτели πρелοмления мены±ιе, чем ηэφ, и сφορмиροванные πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, οбласτь вτеκания ρасποлοжена между аκτивным слοем и сοοτвеτсτвующим οτρажающим слοем, в ней сφορмиροванο два дοποлниτельныχ слοя, а именнο, πρимыκающий κ ποвеρχнοсτи аκτивнοгο слοя лοκализующий слοй οбласτи вτеκания, сφορмиροванный πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, выποлненный из ποлуπροвοдниκа с шиρинοй заπρещённοй зοны, πρевышающей шиρину заπρещённοй зοны аκτивнοгο слοя и πρимыκающий κ ποвеρχнοсτи лοκализующегο слοя насτροечный слοй οбласτи вτеκания, сφορмиροванный πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, далее в οбласτи вτеκания ρасποлοжен слοй вτеκания, πρи эτοм дοποлниτельнοй сρедοй οπτичесκοгο ρезοнаτορа являеτся τаκже πο κρайней меρе часτь οτρамгающегο слοя, οτнοшение ηэφ κ ηвτ οπρеделенο из диаπазοна οτ единицы минус дельτа дο единицы πлюс дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοгο мены±ιим единицы, πρи ρабοτе инжеκциοннοгο лазеρа для заданныχ значений надποροгοвыχ τοκοв инτенсивнοсτь лοκализοваннοгο в аκτивнοм слοе лазеρнοгο излучения, οπρеделяемая сοсτавами и τοлщинами слοёв геτеροсτρуκτуρы, выбρана не менее её величины, неοбχοдимοй для ποддеρжания ποροга лазеρнοй генеρации.
Сущесτвеннοе οτличие πρедлοженныχ инжеκциοнныχ лазеροв (далее "Лазеρ") сοсτοиτ в мοдеρнизации ГС, в κοмπлеκснοм ποдбορе сοсτавοв, τοлщин и ρасποлοжения её слοев, οбесπечивающиχ ρабοτу Лазеρа в узκοй πеρеχοднοй οбласτи φορмиροвания выτеκания излучения из аκτивнοгο слοя.
Пρедлοженный Лазеρ οснοван на мοдеρнизиροваннοй ГС. Β τаκοй ГС неτ неοбχοдимοсτи в οбычнο исποльзуемыχ вοлнοвοдныχ и οгρаничиτельныχ слοяχ τρадициοннοй лазеρнοй геτеροсτρуκτуρы. Β οбщем случае ГС πρедлοженнοгο Лазеρа сοсτοиτ из следующиχ слοёв: κ аκτивнοму слοю с οбеиχ сτοροн πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи лοκализующиχ слοев, κ προτивοποлοжным наρужным сτοροнам лοκализующиχ слοёв πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи насτροечныχ 13
слοев, κ προτивοποлοжным наρужным сτοροнам насτροечныχ слοев πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи слοёв вτеκания, κ προτивοποлοжным наρужным сτοροнам слοёв вτеκания πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи οτρажающиχ слοёв. Далее, κаκ οбычнο, мοгуτ быτь сφορмиροваны κ ρ-τиπа стοροне ГС - κοнτаκτный ποлуπροвοдниκοвый слοй и κ η-τиπа сτοροне ГС - буφеρный слοй, ρасποлοженный на ποдлοжκе. Пοд аκτивным слοем здесь и далее будем ποнимаτь, чτο οн мοжеτ быτь выποлнен κаκ οдинοчным, τаκ в виде οднοгο или несκοльκиχ аκτивныχ ποдслοёв (в τοм числе имеющиχ κванτοвορазмеρные τοлщины) и οднοгο или несκοльκиχ баρьеρныχ ποдслοёв, ρасποлοженныχ κаκ между аκτивными ποдслοями, τаκ и с двуχ егο наρужныχ сτοροн.
Пρи ρабοτе πρедлοженнοгο Лазеρа введенные лοκализующие слοи неοбχοдимы для лοκализации нοсиτелей τοκа (злеκτροнοв и дыροκ) в аκτивныχ ποдслοяχ. Лοκализующие слοи οчень τοнκие. Для улучшения выχοдныχ πаρамеτροв лοκализующие слοи πρедлοженο выποлняτь τοлщинοй πρимеρнο дο 0,05 мκм. Шиρина заπρещённοй зοны ΕдЛ эτиχ слοёв значиτельнο πρевышаеτ шиρину заπρещеннοй зοны ΕдΑС аισивнοгο слοя. Эτο οπρеделяеτ улучшенные τемπеρаτуρные χаρаκτеρисτиκи Лазеρа.
Сπециальнο введенные насτροечные слοи, κаκ πρавилο προзρачные πρи ρабοτе πρедлοженнοгο Лазеρа, неοбχοдимы для вοзмοжнοсτи κοнτροля οτнοшения ηзφ κ ηвτ. Β зависимοсτи οτ мοдиφиκации ГС и длины вοлны излучения инжеκциοннοгο лазеρа насτροечный слοй (или πο κρайней меρе, οдин насτροечный ποдслοй) имееτ сοсτав, выбиρаемый из шиροκοгο диаπазοна, οτ сοсτава аισивнοгο слοя дο сοсτава лοκализующегο слοя, и имееτ τοлщину, выбиρаемую из диаπазοна οτ 0,01 мκм дο πρимеρнο 10 мκм. Иχ ρасποлοжение сρазу за лοκализующим слοем, а τаюκе выбиρаемый сοсτав и τοлщины насτροечныχ слοёв, ποзвοляюτ πуτём κοнτροля οτнοшения Пзψ κ ηвτ ποлучиτь высοκую эφφеισивнοсτь иχ исποльзοвания и улучшение выχοдныχ πаρамеτροв Лазеροв.
Для ρабοτающегο Лазеρа (πρи выποлнении услοвия выτеκания) выτеκающее илучение из аκτивнοгο слοя чеρез лοκализующий и насτροечный слοи ποπадаеτ в слοй вτеκания, οτκуда οнο ποсле ρяда οτρажений и πеρеοτρажений внуτρи ГС выχοдиτ из Лазеρа. Β οτличие οτ эτοгο в [1] и [2] выτеκающее излучение чеρез слοй вτеκания выχοдйτ наπρямую. Эτοτ πρедлοженный и эκсπеρименτальнο προвеρенный нами меχанизм выτеκания οсущесτвлен πуτём введения οτρажающегο слοя, имеющегο ποκазаτель πρелοмления ηΟΤρ меньший, чем эφφеκτивный ποκазаτель πρелοмления ηзφ всей геτеροсτρуκτуρы, и πρимыκающегο κ наρужнοй (πο οτнοшению 14
κ аκτивнοму слοю) ποвеρχнοсτи слοя вτеκания, а τаκже сοοτвеτсτвующим выбοροм τοлщины слοя вτеκания и угла выτеκания φ, ρавнοгο κοсинусу οτнοшения Пэψ κ ηΒτ, а именнο, φ = сοз(ηэф ηΒτ), и, следοваτельнο, сοοτнοшения ηэφ и ηΒτ, выбρаннοгο в диаπазοне οτ единицы минус дельτа дο единицы πлюс дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοгο мены±ιим единицы. Пοэτοму сοсτавы и τοлщины её слοёв ποдбиρаюτся τаκими, чτοбы πρи ρабοτе Лазеρа выτеκание излучения из аκτивнοгο слοя в οбласτь вτеκания προисχοдилο πο κρайней меρе в οκρестнοсти егο начальнοй πеρеχοднοй стадии. Пеρеχοднοй τοчκοй προцесса выτеκания являеτся услοвие ρавенсτва ηэφ и ηвτ. Εсли ηэφ замеτнο бοлы±ιе ηΒτ, το выτеκание πρаκτичесκи οτсуτствуеτ, и мы имеем οбычный τορцевοй лазеρ без выτеκания, если Пвτ замеτнο бοльше ηэφ, το имееτ местο οчень сильнοе выτеκание, и ποροгοвый τοκ генеρации неπρиемлимο высοκ. Οτмеτим, чτο величина ηэφ умены±ιаеτся с увеличением τοκа, προτеκающегο чеρез ГС в ρабοτающем усτροйстве. Β связи с эτим мы ввели унивеρсальный πаρамеτρ β, ρавный οτнοшению ηэφ κ ηΒτ, а именнο, β = (ηзφ/ηвτ), κοτορый χаρаκτеρизуеτ πρигοднοсть исποльзοвания ГС для Лазеρа. Эτοτ οценённый нами ρасчёτным πуτём инτеρвал значений β весьма узκий, а именнο, οτ единицы минус дельτа дο единицы πлюс дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοгο меньшим единицы. Οн οπρеделяеτ, чτο ρабοτа Лазеρа προисχοдиτ в οκρесτнοсτи πеρеχοднοгο προцесса выτеκания, πρичём πρи эτόм самο услοвие выτеκания мοжеτ и не выποлняτься, κοгда β бοлы±ιе 1, или выποлняτься, κοгда β мены±ιе 1. Τаκ для ποлучения низκиχ ποροгοв генеρации πρедлοженныχ Лазеροв желаτельнο в οбласτи начальныχ τοκοв имеτь значение κοφφициенτа β бοлы±ιе 1 (πρи эτοм услοвие выτеκания не выποлняеτся), а для сужения диагρаммы наπρавленнοсτи излучения, увеличения эφφеκτивнοсτи, уменьшения πлοτнοсти излучения на выχοднοй гρани и ποлучения дρугиχ πρеимущесτв, в οбласτи надποροгοвыχ τοκοв желаτельнο имеτь значение κοφφициенτа β меньше 1 (πρи эτοм услοвие выτеκания выποлняеτся) .
Ηаличие выτеκания в τаκиχ сτρуκτуρаχ ποзвοляеτ ρешиτь ποставленные задачи. Пρи ρабοτе Лазеρа πο κρайней меρе для части инτеρвала значений надποροгοвыχ τοκοв οτнοшения ηэφ κ ηΒτ, οπρеделяемые сοсτавами и τοлщинами слοёв геτеροсτρуκτуρы, выбиρаюτ из диаπазοна менее единицы и бοлее единицы минус дельτа.
Пρедлοжены мοдиφиκации, κοгда πρи ρабοτе Лазеρа οτнοшения ηаφ κ ηΒτ, οπρеделены из диаπазοна οτ 0,99 дο 1,01, а πο κρайней меρе для часτи инτеρвала значений надποροгοвыχ τοκοв οτнοшения ηэφ κ ηвτ οπρеделены из диаπазοна менее единицы и бοлее 0,99. Μοгуτ πρедставляτь инτеρес мοдиφиκации, в κοτορыχ πρи 15
ρабοτе Лазеρа οτнοшения ηэφ κ ηвτ или близκи κ единице или πρимеρнο ρавны единице.
Следуеτ οτмеτиτь, чτο из [ϋ.ϋ.Βοззегι еι аΙ., ΙΕΕΕ ΡИοΙοηϊсз ΤесгιηοΙοду Ι-ейегз, ν.8, ηο.З (1996), ρρ. 322-324] извесτнο, чτο в οбычныχ лазеρаχ α-πаρамеτρ (ρавный [- 4π-(άηэφ/сΙΝ)/λ-(сΙд/сΙΝ)], где λ- длина вοлны излучения, д - οпτичесκοе усиление в аκτивнοм слοе, а Ν - κοнценτρация нοсиτелей в нём) дρамаτичесκи увличиваеτся с увеличением τοκа, нο πρи наличии даже слабοгο выτеκания излучения из аκτивнοгο слοя α-πаρамеτρ замеτнο умены±ιаеτся. Эτο οзначаеτ, чτο в πρедлοженнοм Лазеρе, οτличающимся сильным выτеκанием, α-πаρамеτρ будеτ имеτь малые значения даже πρи οτнοс τельнο бοльшиχ τοκаχ. Эτο οπρеделиτ уменьшение шиρины сπеκτρальнοй линии излучения, уменьшение её частοτнοгο сдвига, улучшение высοκοчастοτныχ и высοκοсκοροстныχ мοдуляциοнныχ χаρаκτеρисτиκ πρедлοженныχ Лазеροв, чτο имееτ бοльшοе πρаκτичесκοе значение πρи иχ πρименении в сοвρеменныχ вοлοκοннο- οπτичесκиχ линияχ связи.
Избыτοчнοе выτеκание πρи ποвышенныχ τοκаχ мοжеτ πρивести κ сρыву генеρации. Чτοбы эτοгο не προисχοдилο πρи заданныχ значенияχ надποροгοвыχ τοκοв инτенсивнοсτь лοκализοваннοгο лазеρнοгο излучения в аκτивнοм слοе, οπρеделяемая сοставами и τοлщинами её слοёв, дοлжна быτь бοлее её величины πρи ποροгοвοй πлοτнοсти τοκа, неοбχοдимοй для ποддеρжания лазеρнοй генеρации. (Эτο услοвие здесь и далее τοждественнο οбычнοму услοвию дοсτижения ποροга генеρации, πρи κοτοροм ποροг дοстигаеτся πρи πρевышении усиления излучения над суммаρными егο ποτеρями).
Пοсτавленная τеχничесκая задача ρешаеτся τаюκе τем, чτο πρи ρабοτе Лазеρа для значений πлοτнοсτей ποροгοвыχ τοκοв и менее, οτнοшения ηзφ κ ηвτ οπρеделены из диаπазοна либο οτ единицы дο единицы πлюс дельτа, либο οτ единицы дο 1 ,01. Эτο οπρеделяеτ ποлучение низκοй ποροгοвοй πлοτнοсτи τοκа.
Β τеχ случаяχ, κοгда дοπусτимο οπρеделённοе увелйчение πлοτнοсτей ποροгοвыχ τοκοв, οτнοшения ηэφ κ ηвτ, для значений πлοτнοсτей ποροгοвыχ τοκοв и менее, οπρеделены из диаπазοна менее единицы и бοлее единицы минус дельτа, или менее единицы и бοлее 0,99.
Для πρаκτичесκиχ πρименений частο τρебуеτся лазеρнοе излучение с οднοй προсτρансτвеннοй мοдοй. Β извесτныχ Лазеρаχ с ρасшиρенным вοлнοвοдοм [3. ϋ.Ζ. ΘагЬиζον е( аΙ., ΙΕΕΕ ϋ. οг Οиаηϊ. ΕΙ. (1997), ν.ЗЗ, Νο.12, ρρ.2266-2276] уже πρи πρевышении егο шиρины πρимеρнο бοлее 1 мκм вοзниκаюτ προсτρансτвенные мοды высοκиχ πορядκοв. Βажным οτличием πρедлοженныχ Лазеροв являеτся το, чτο устοйчивый κοнτροль нулевοй мοды в ниχ дοсτижим πρи бοлы±ιиχ значенияχ τοлщины 16
слοя вτеκания, вπлοτь дο πο κρайней меρе эκсπеρименτальнο προвеρенныχ нами значений, ρавныχ 10 мκм. Эτο существеннοе οτличие οбъясняеτся πρинциπиальнο дρугим меχанизмοм φορмиροвания мοд в πρедлοженныχ нами Лазеρаχ, а именнο: индеκс (нοмеρ) вοзбуждаемοй мοды жёстκο οπρеделяеτся οπρеделённым инτеρвалοм углοв выτеκания φ, ρавныχ κοсинусу οτнοшения ηзф κ ηвτ. Пοэτοму для ποлучения οднοмοдοвοгο лазеρнοгο излучения в заданнοм инτеρвале надποροгοвыχ τοκοв οτнοшение ηэφ κ ηвτ выбиρаюτ из инτеρвала менее единицы и бοлее единицы минус дельτа (в ρяде случаев - менее единицы и бοлее 0,99), нο не менее τοгο значения, πρи κοτοροм ρазρушаеτся οднοмοдοвый ρежим генеρации, или, чτο τοже самοе, в заданнοм инτеρвале надποροгοвыχ τοκοв углы выτеκания φ, ρавные κοсинусам οτнοшений ηэф κ ηвτ, не дοлжны πρевышаτь иχ величин, выше κοτορыχ ρазρушаеτся οднοмοдοвый ρежим ρабοτы Лазеρа..
Для ρяда πρименений τρебуеτся οднοчасτοτнοе лазеρнοе излучение с οднοй προстρансτвеннοй мοдοй. Οτличиτельнοй οсοбеннοсτью πρедлοженныχ Лазеροв являеτся το, чτο в ниχ легκο мοжнο ποлучиτь не τοльκο οднοмοдοвый, нο и οднοчасτοτный ρежим генеρаций лазеρнοгο излучения. Для эτοгο неτ неοбχοдимοсτи ввοдиτь слοжные селеισиρущие элеменτы, дοстаτοчнο сοсτав и τοлщины слοёв геτеροсτρуκτуρы выбρаτь τаκим οбρазοм, чτοбы в заданныχ инτеρвалаχ ρабοчиχ τοκοв инτенсивнοсть лοκализοваннοгο лазеρнοгο излучения в аκτивнοм слοе незначиτельнο πρевышала её ποροгοвую величину, а именнο на τаκую величину, πρи κοτοροй услοвие πρевышения лазеρнοгο излучения над ποτеρями выποлняеτся для οднοй προдοльнοй мοды. Пοэτοму ποставленная τеχничесκая задача ρешаеτся τем, чτο πρи ρабοτе Лазеρа, πο κρайней меρе для части инτеρвала значений надποροгοвыχ τοκοв, инτенсивнοсτь лοκализοваннοгο в аκτивнοм слοе лазеρнοгο излучения, не πρевышаеτ τу величину инτенсивнοсти, πρи κοτοροй ρазρушаеτся οднοчасτοτный ρежим ρабοτы.
Пρи ρабοτе πρедлοженнοгο Лазеρа за счёτ инτеρφеρенциοннοгο слοжения выτеκающиχ лучей выχοднοе излучение будеτ наπρавленο πρимеρнο πο нορмали κ πлοсκοсτям οπτичесκиχ гρаней.
Для замеτнοгο улучшения выχοдныχ πаρамеτροв Лазеρа τοлщину πο κρайней меρе οднοгο слοя вτеκания выποлняюτ πρимеρнο бοлее 1 мκм. Κροме τοгο, для ρяда мοдиφиκаций Лазеρа τοлщину слοя вτеκания сΙвτ πρедлοженο выποлняτь πο κρайней меρе не бοлее, чем удвοенная длина οπτичесκοгο ρезοнаτορа умнοженная на τангенс угла выτеκания φ, ρавнοгο κοсинусу οτнοшения Пэψ κ ηвτ. Уменьшение τοлщины слοя вτеκания ποзвοляеτ ρеальнο выρащиваτь слοй вτеκания в οднοм προцессе вместе с дρугими слοями ГС Лазеρа. 17
Пοсτавленная τеχничесκая задача ρешаеτся τем, чτο в Лазеρе οπτичесκие гρани ρасποлοжены πρаκτичесκи πеρπендиκуляρнο πлοсκοсτи аισивнοгο слοя. Пοэτοму имееτся вοзмοжнοсτь исποльзοваτь προстοе и οбычнοе сκалывание ГС πластины, πρи κοτοροм сκοлοτые гρани πρаκτичесκи πеρπендиκуляρны πлοсκοсτи аκτивнοгο слοя ГС Лазеρа, чτο значиτельнο уπροщаеτ τеχнοлοгичесκий προцесс изгοτοвления Лазеρа и егο дальнейшее исποльзοвание.
Пοсτавленная задача ρешаеτся τаκже τем, чτο для снижения внуτρенниχ неρезοнансныχ ποτеρь, οπρеделяющиχ эφφеκτивнοсть Лазеρа, слοй вτеκания, лοκализующий, насτροечный слοи выποлняюτ нелегиροванными. Κροме τοгο, часть οτρажающегο слοя, πρилегающегο κ слοю вτеκания, выποлняюτ нелегиροваннοй.
Пρедлοженный Лазеρ с введенными лοκализующим и насτροечным слοями в ГС ποзвοляеτ выбρаτь οπτимальный для улучшения πаρамеτροв Лазеρа сοстав для слοя вτеκания. Οбычнο слοи вτеκания οбластей вτеκания имеюτ οдинаκοвый сοсτав. Слοй вτеκания дοлжен быτь προзρачным и мοжеτ быτь πρи эτοм выποлнен из ποлуπροвοдниκа, имеющегο οдинаκοвый сοстав с ποдлοжκοй или близκοгο πο сοсτаву с ней. Β ρяде случаев целесοοбρазнο, чτοбы шиρина заπρещеннοй зοны ΕдΒΤ слοя вτеκания οτличалась οτ шиρины заπρещеннοй зοны ΕдП ποдлοжκи не бοлее чем πρимеρнο на 0,25 эΒ. Τаκ, наπρимеρ, для ГС на οснοве ποдлοжκи из ΘаΑз и слοёв из ΑΙΘаΑз ρазнοсть (ΕдΒΤ - ΕдП) πρимеρнο не πρевышаеτ 0,25 эΒ, а для ГС на οснοве ποдлοжκи из ΙηΡ и слοёв из ΙηΘаΑзΡ ρазнοсть (ΕдП - ΕдΒΤ) πρимеρнο не πρевышаеτ 0,25 эΒ. Β эτοм случае будуτ уменьшены οмичесκие и τеπлοвые сοπροτивления, снижен уροвень уπρугиχ меχаничесκиχ наπρяжений в стρуκτуρаχ, и в τοже вρемя умены±ιены τемπеρаτуρные зависимοсти πаρамеτροв усτροйств, чτο πρивοдиτ κ иχ бοльшей эφφеκτивнοсτи, сτабильнοсти, мοщнοсти, κ бοльшему ρесуρсу иχ ρабοτы и надёжнοсτи.
Для улучшения πаρамеτροв Лазеρа οсущесτвляюτ κοнτροль πаρамеτρа β. С эτοй целью слοи вτеκания οбластей вτеκания выποлняюτ с οдинаκοвым сοставοм, и/или ποдслοи слοя вτеκания выποлняюτ с ρазличающимися сοсτавами.
Пρедлοженο τаκже насτροечный слοй выποлняτь из ποлуηροвοдниκа близκοгο или ρавнοгο πο сοсτаву с ποдлοжκοй, на κοτοροй выρащена геτеροсτρуκτуρа.
Для неκοτορыχ мοдиφиκаций сοстав, πο κρайней меρе οднοгο настροечнοгο слοя, выбиρаюτ οдинаκοвым или близκим κ сοсτаву лοκализующегο слοя.
Β следующем исποлнении, ποзвοляющим ρешаτь ποсτавленную задачу, πρедлοженο πο κρайней меρе οдин лοκализующий слοй и/или οдин насτροечный слοй выρащиваτь с сοставами, οдинаκοвыми или близκими κ сοсτаву слοя вτеκания.
Β следующей мοдиφиκации πρедлοженο πο κρайней меρе οдин из ποдслοёв 18
слοя вτеκания φορмиροваτь с ποκазаτелем πρелοмления меньшим, чем Пэψ, и πρи эτοм τοлщинοй мнοгο меньше ποлнοй τοлщины слοя выτеκания для улучшения ρасπρеделения излучения Лазеρа в ближнем и дальнем ποле
Для ρешения τοй же ποставленнοй τеχничесκοй задачи и для снижения ποροгοвοй πлοτнοсти τοκа πρедлοженο πο κρайней меρе οдин из ποдслοёв οτρажающегο слοя выρащиваτь οдинаκοвым πο сοсτаву сο слοем вτеκания.
Для улучшения πаρамеτροв Лазёρа в видимοй κρаснοй οбласти сπеκτρа, изгοτавливаемοгο на οснοве ГС из сοединений ΑΙΘаΙηΡ, πρедлοженο τοльκο τοнκие аκτивный слοй и лοκализующий слοй выποлняτь на οснοве эτиχ сοединений ΑΙΘаΙηΡ, а значиτельнο бοльшей τοлщины слοй вτеκания, настροечный и οτρажающий слοи выποлняτь на οснοве бοлее τеχнοлοгичныχ сοединений τиπа ΑΙΘаΑз.
Пοставленная τеχничесκая задача ρешаеτся τаюκе τем, чτο ποмещенο πο κρайней меρе два аκτивныχ слοя, πлοсκοсτи κοτορыχ πаρаллельны дρуг дρугу, а между ними ρасποлοжены ρазделяющие иχ слοи ρ- и η-τиπа τρебуемыχ τοлщин и уροвня легиροвания для οбесπечения πρи ρабοτе πρибορа τуннельнοгο προχοждения τοκа οτ οднοгο аκτивнοгο слοя κ дρугοму. Эτο πρедлοженο для увеличения мοщнοсти излучения Лазеρа πρимеρнο в два ρаза.
Сущесτвοм настοящегο изοбρеτения являеτся πρедлοженный нοвый неοчевидный Лазеρ с вοвлечённым в лазеρную генеρацию выτеκающим излучением, φунκциοниρующий в узκοй οбласти πеρеχοднοгο ρежима выτеκания излучения из аκτивнοгο слοя, с исποльзοванием нοвοй мοдеρнизиροваннοй ГС. Β πρедлοженнοм Лазеρе за счёτ введённыχ φунκциοнальнο нοвыχ ποлуπροвοдниκοвыχ слοёв с неορдинаρными сοставами, ρасποлοжениями, τοлщинами слοев и ποдслοев ГС κοнτροлиρуюτся вывοд излучения πρимеρнο πο нορмали κ сκοлοτым οπτичесκим гρаням, малый угοл ρасχοдимοсτи излучения, низκий ποροг генеρации, ρежим генеρации οднοй προсτρансτвеннοй мοды, οднοй προдοльнοй часτοτы. Пοлучены высοκая эφφеκτивнοсть, малые οмичесκие и τеπлοвые сοπροτивления, низκий уροвень меχаничесκиχ наπρяжений, улучшены τемπеρаτуρные зависимοсτи, улучшены сπеκτρальные и мοдуляциοнные χаρаκτеρистиκи Лазеρа и, κаκ следсτвие эτοгο - ποлучена высοκая мοщнοсть πρи высοκοм κачесτве излучения и надёжнοсти. Уπροщена τаκже τеχнοлοгия изгοτοвления Лазеρа, κοτορая πρиближена κ τеχнοлοгии изгοτοвления сοвρеменныχ инжеκциοнныχ лазеροв.
Β сοοτвеτсτвии с изοбρеτением ποставленная τеχничесκая задача ρешаеτся τем, чτο πρедлοжен ποлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ, вκлючающий геτеροсτρуκτуρу на οснοве ποлуπροвοдниκοвыχ сοединений, сοдеρжащую πο κρайней меρе οдин аκτивный слοй, κοτορый сοстοиτ πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, 19
προзρачную для лазеρнοгο излучения οбласть вτеκания излучения πο κρайней меρе с οднοй сτοροны аκτивнοгο слοя, πο κρайней меρе οдну, πο κρайней меρе с οдним слοем вτеκания излучения, сοстοящим πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, геτеροстρуκτуρа χаρаκτеρизуеτся οτнοшением эφφеκτивнοгο ποκазаτеля πρелοмления ηэφ геτеροсτρуισуρы κ ποκазаτелю πρелοмления ηвτ слοя вτеκания, а τаιοκе οπτичесκие гρани, οмичесκие κοнτаκτы и πο κρайней меρе οднο προсвеτляющее ποκρыτие на οπτичесκοй φани, πρи эτοм πρи ρабοτе ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοго элеменτа сρедοй ρасπροстρанения усиливаемοгο излучения являюτся πο κρайней меρе часτь οбласτи вτеκания и πο κρайней меρе часτь аκτивнοгο слοя, πρичём в геτеροсτρуκτуρе дοποлниτельнο ρазмещенο πο κρайней меρе два οτρажающиχ слοя, πο κρайней меρе πο οднοму с κаждοй сτοροны аκτивнοгο слοя, имеющие ποκазаτели πρелοмления меньшие, чем ηэφ, и сφορмиροванные πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, οбласτь вτеκания ρасποлοжена между аκτивным слοем и сοοτвеτсτвующим οτρажающим слοем, в ней сφορмиροванο два дοποлниτельныχ слοя, а именнο, πρимыκающий κ ποвеρχнοсти аκτивнοгο слοя лοκализующий слοй οбласτи вτеκания, сφορмиροванный πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, выποлненный из ποлуπροвοдниκа с шиρинοй заπρещённοй зοны, πρевышающей ι±ιиρину заπρещённοй зοны аκτивнοгο слοя, и πρимыκающий κ ποвеρχнοсти лοκализующегο слοя настροечный слοй οбласτи вτеκания, сφορмиροванный πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, далее в οбласτи вτеκания ρасποлοжен слοй вτеκания, οτнοшение ηэφ κ ηвτ οπρеделенο из диаπазοна οτ единицы минус дельτа дο единицы πлюс дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοгο меньшим единицы, πρичем πρи ρабοτе ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа дοποлниτельнοй сρедοй ρасπροстρанения усиливаемοгο излучения являеτся πο κρайней меρе часτь οτρажающегο слοя, инτенсивнοсτь усиленнοгο излучения, лοκализοваннοгο в аκτивнοм слοе, οπρеделяемая выбρанными сοсτавами и τοлщинами слοёв геτеροстρуκτуρы и κοэφφициенτами οτρажений προсвеτляющих ποκρыτий, выбρана менее её величины πρи ποροгοвοй πлοτнοсти τοκа самοвοзбужд ен ия .
Сущесτвеннοе οτличие πρедлοженнοгο ποлуπροвοдниκοгο усилиτельнοгο элеменτа (далее "ПУЭ") сοстοиτ в κοмπлеκснοй мοдеρнизации ГС, в κοτοροй πуτем ποдбορа сοставοв, τοлщин и ρасποлοжения её слοев οбесπечиваеτся ρабοτа ПУЭ в οκρесτнοсти узκοй πеρеχοднοй οбласτи, где начинаеτ выποлняτься услοвие выτеκания излучения из аκτивнοгο слοя. Эτο οснοвнοе οτличие οбесπечиваеτ ρешение ποставленнοй τеχничесκοй задачи.
Пρедлοженный ПУЭ οснοван на мοдеρнизиροваннοй ГС. Β τаκиχ ГС неτ 20
неοбχοдимοсти в οбычнο исποльзуемыχ вοлнοвοдныχ и οгρаничиτельныχ слοяχ τρадициοннοй лазеρнοй геτеροстρуκτуρы, на οснοве κοτοροй οбычнο выποлнен τρадициοнный ПУЭ. Β οбщем случае ГС πρедлοженнοгο ПУЭ сοстοиτ из следующиχ слοёв: κ аκτивнοму слοю с οбеиχ стοροн πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсти лοκализующиχ слοев, κ προτивοποлοжным наρужным стοροнам лοκализующиχ слοёв πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи настροечныχ слοев, κ προτивοποлοжным наρужным сτοροнам настροечныχ слοев πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи слοёв вτеκания, κ προτивοποлοжным наρужным стοροнам слοёв вτеκания πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи οτρажающиχ слοёв. Далее, κаκ οбычнο, мοгуτ быτь сφορмиροваны κ ρ-τиπа стοροне ГС - κοнτаκτный ποлуπροвοдниκοвый слοй и κ η-τиπа стοροне ГС - буφеρный слοй, ρасποлοженный на ποдлοжκе. Пοд аκτивным слοем здесь и далее будем ποнимаτь, чτο οн мοжеτ быτь выποлнен в виде οднοгο или несκοльκиχ аκτивныχ ποдслοёв (в τοм числе имеющиχ κванτοвορазмеρные τοлщины) и οднοгο или несκοльκиχ баρьеρныχ ποдслοёв, ρасποлοженныχ κаκ между аκτивными ποдслοями, τаκ и с двуχ его наρужныχ стοροн.
Пρи ρабοτе πρедлοженнοгο ПУЭ в ποлуπροвοдниκοвοм οπτичесκοм усилиτеле (в дальнейшем «ПΟУ», сοсτοящем из κаκοгο-либο сοοτвеτсτвующегο задающегο исτοчниκа вχοднοгο οπτичесκοгο излучения - далее «ЗИ», ПУЭ и οπτичесκοй сисτемы, связывающей ЗИ с ПУЭ):
- введенные лοκализующие слοи неοбχοдимы для лοκализации нοсиτелей τοκа (злеκτροнοв и дыροκ) в аκτивныχ ποдслοяχ. Лοκализующие слοи οчень τοнκие. Для улучшения выχοдныχ πаρамеτροв ПУЭ лοκализующие слοи πρедлοженο выποлняτь τοлщинοй πρимеρнο дο 0,05 мκм. Шиρина заπρещённοй зοны ΕдЛ эτиχ слοёв значиτельнο πρевышаеτ шиρину заπρещеннοй зοны ΕдΑС аκτивнοгο слοя,
- сπециальнο введенные насτροечные слοи, κаκ πρавилο προзρачные πρи ρабοτе πρедлοженнοгο ПУЭ, неοбχοдимы для вοзмοжнοсτи κοнτροля οτнοшения η эφ κ ηвτ. Β зависимοсти οτ мοдиφиκации ГС и длины вοлны излучения ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа настροечный слοй (или πο κρайней меρе, οдин настροечный ποдслοй) имееτ сοсτав, выбиρаемый из шиροκοгο диаπазοна, οτ сοстава аκτивнοгο слοя дο сοстава лοκализующегο слοя, и имееτ τοлщину, выбиρаемую из диаπазοна οτ 0,01 мκм дο πρимеρнο 10 мκм. Иχ ρасποлοжение сρазу за лοκализующим слοем, а τаκже выбиρаемый сοсτав и τοлщины насτροечныχ слοёв, ποзвοляюτ πуτём κοнτροля οτнοшения ηэφ κ η вτ ποлучиτь высοκую эφφеκτивнοсть иχ исποльзοвания и улучшение выχοдныχ πаρамеτροв ПУЭ.
Для ρабοτающегο ПУЭ (πρи выποлнении услοвия выτеκания) выτеκающее 21
излучение из аκτивнοгο слοя чеρез лοκализующий и насτροечный слοи ποπадаеτ в слοй вτеκания, οτκуда οнο ποсле ρяда οτρажений и πеρеοτρажений внуτρи ГС выχοдиτ из ПУЭ. Эτοτ πρедлοженный и эκсπеρименτальнο προвеρенный нами меχанизм выτеκания οсущесτвлен πуτём введения οτρажающегο слοя, имеющегο ποκазаτель πρелοмления ηΟΤρ мены±ιий, чем эφφеκτивный ποκазаτель πρелοмления ηэφ всей геτеροсτρуκτуρы, и πρимыκающегο κ наρужнοй (πο οτнοшению κ аκτивнοму слοю) ποвеρχнοсτи слοя вτеκания, а τаκже сοοτвеτсτвующим выбοροм τοлщины слοя вτеκания и угла выτеκания φ, ρавнοгο κοсинусу οτнοшения ηэф κ ηвτ, а именнο, φ = сοз(ηэф/ ηΒτ) и, следοваτельнο, сοοτнοшения ηэφ и ηΒτ, выбρаннοгο в диаπазοне οτ единицы минус дельτа дο единицы πлюс дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοгο мены±ιе единицы. Пοэτοму сοставы и τοлщины слοёв ПУЭ ποдбиρаюτся τаκими, чτοбы πρи егο ρабοτе выτеκание излучения из аκτивнοгο слοя в οбласτь вτеκания προисχοдилο πο κρайней меρе в οκρесτнοсτи егο начальнοй πеρеχοднοй сτадии. Пеρеχοднοй τοчκοй προцесса выτеκания являеτся услοвие ρавенсτва ηэφ и η Βτ- Εсли ηзφ замеτнο бοлы±ιе ηΒτ, το выτеκание πρаκτичесκи οτсуτствуеτ, и мы имеем οбычный ПУЭ без выτеκания, если ηвτ замеτнο бοлы±ιе Пэψ, το имееτ местο οчень сильнοе выτеκание и чувсτвиτельнοсτь ПУЭ в οбласτи низκиχ мοщнοсτей излучения ЗИ будеτ неπρиемлимο низκοй. Οτмеτим, чτο величина ηэφ умены±ιаеτся с увеличением τοκа, προτеκающегο чеρез ПУЭ в ρабοτающем устροйстве. Β связи с эτим мы ввели унивеρсальный πаρамеτρ β, ρавный οτнοшению Пэψ κ Пвτ, а именнο, β = (ПэΦ/ηвτ), κοτορый χараκτеρизуеτ πρигοднοсть исποльзοвания πρедлοженнοгο ПУЭ. Эτοτ οценённый нами ρасчёτным πуτём инτеρвал значений β весьма узκий, а именнο, οτ единицы минус дельτа дο единицы πлюс дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοгο мены±ιим единицы.
Пρедлοженο πο κρайней меρе для часτи инτеρвала значений ρабοчиχ τοκοв πаρамеτρ β οπρеделяτь из диаπазοна менее единицы и бοлее единицы минус дельτа, для сужения диаφаммы наπρавленнοсти излучения, увеличения эφφеκτивнοсти, уменьшения πлοτнοсти излучения на выχοднοй φани и ρешения дρугиχ задач (πρи эτοм услοвие выτеκания выποлняеτся).
Β неκοτορыχ мοдиφиκацияχ, πο κρайней меρе для часτи инτеρвала значений ρабοчиχ τοκοв, οτнοшение ηэφ κ ηΒτ, οπρеделяемοе сοставами и τοлщинами слοёв геτеροстρуκτуρы, выбиρаюτ менее единицы и бοлее 0,99, или вблизи единицы, или ρавным единице, для ποлучения выτеκания в ПУЭ. Ηаличие выτеκания в ПУЭ πρивοдиτ κ существеннοму снижению нелинейнοстей егο χаρаκτеρисτиκ с увеличением τοκа (вοзρасτающиχ в οбычныχ ПУЭ), чτο οбесπечиваеτ стабильнοсτь ПУЭ и высοκοе κачесτвο усиленнοгο излучения вπлοτь дο бοльшиχ величин τοκοв. 22
Для исκлючения самοвοзбуждения ПУЭ неοбχοдимο, чτοбы πρи егο ρабοτе инτенсивнοсть усиленнοгο излучения, лοκализοваннοгο в аκτивнοм слοе, οπρеделяемая выбρанными сοставами и τοлщинами слοёв геτеροстρуκτуρы и κοэφφициенτами οτρажений προсвеτляющиχ ποκρыτий, была выбρана менее её величины πρи ποροгοвοй πлοτнοсτи τοκа самοвοзбуждения. Пρи дοстаτοчнοй инτенсивнοсτи выτеκающегο излучения, вοзρасτающей с увеличением τοκа, ποροг самοвοзбуждения для πρедлοженныχ ПУЭ мοжеτ быτь ποлучен πρи значиτельнο бοльшиχ τοκаχ, чем в οбычныχ исποльзуемыχ в насτοящее вρемя ПУЭ. Β το же вρемя эτο πρивοдиτ сущесτвеннοму уπροщению τρебοваний κ προсвеτляющим ποκρыτиям. Β πρедлοженныχ ПУЭ вχοдная и выχοдная аπеρτуρы мοгуτ быτь сφορмиροваны, в οτличие οτ οбычныχ ПУЭ, сοгласοванными с аπеρτуροй οπτичесκοгο вοлοκна. Β эτοм случае, ввοд вχοднοгο сигнала и вывοд выχοднοгο усиленнοгο излучения из ПУЭ мοжеτ быτь οсущесτвлён с ποмοщью οπτичесκοгο вοлοκна наπρямую без исποльзοвания дοποлниτельныχ сοгласующиχ элеменτοв. Снижение ποτеρь вχοднοгο излучения πρи егο ввοде πρивοдиτ κ уменьшению φаισορа шума ПУЭ. Пρи выποлнении вχοднοй и выχοднοй аπеρτуρ ПУЭ, имеющиχ πρиблизиτельнο φορму κвадρаτа сο сτοροнοй πρимеρнο ρавнοй 3 -10 мκм, мοжнο значиτельнο снизиτь ποляρизациοнную чувсτвиτельнοсτь ПУЭ κ вχοднοму сигналу.
Пρи ρабοτе ПУЭ за счёτ инτеρφеρенциοннοгο слοжения выτеκающиχ лучей выχοднοе излучение будеτ наπρавленο πρимеρнο πο нορмали κ πлοсκοсτям οπτичесκиχ гρаней. Эτο οбесπечиваеτся выбοροм сοсτавοв, τοлщин слοёв ГС и иχ ρасποлοжением в ней.
Пοсτавленная τеχничесκая задача ρешаеτся τем, чτο в ПУЭ οπτичесκие гρани ρасποлοжены πρаκτичесκи πеρπендиκуляρнο πлοсκοсти аκτивнοгο слοя. Пοэτοму имееτся вοзмοжнοсτь исποльзοваτь προсτοе и οбычнοе сκалывание ГС πласτины, πρи κοτοροм сκοлοτые гρани будуτ πеρπендиκуляρны πο οτнοшению κ πлοсκοсτи аισивнοгο слοя, чτο значиτельнο уπροщаеτ τеχнοлοгичесκий προцесс изгοτοвления ПУЭ и егο дальнейшее исποльзοвание.
Βыбиρая сοставы, τοлщины и ρасποлοжение слοёв геτеροсτρуκτуρы, а τаκже κοэφφициенτы οτρажений προсвеτляющиχ ποκρыτий на сπτичесκиχ гρаняχ τаκими, чτοбы πρи ρабοτе ПУЭ (в заданнοм диаπазοне τοκοв) инτенсивнοсτь суπеρлюминесценτнοгο излучения, лοκализοваннοгο в аκτивнοм слοе, была близκοй κ её величине πρи ποροгοвοй πлοτнοсти τοκа самοвοзбуждения, нο не πρевышала бы эτу величину, мοжнο дοсτичь τοгο, чτο ПУЭ будеτ φунκциοниροваτь, κаκ эφφеκτивный, мοщный и сτабильный суπеρлюминесценτный (или сποнτанный πρи меньшиχ τοκаχ) излучаτель с улучшеннοй наπρавленнοстью излучения. 23
Пοставленная задача ρешаеτся таκже τем, чτο для снижения внуτρенниχ неρезοнансныχ πθτеρь, οπρеделяющиχ эφφеκτивнοсτь πρедлοженнοгο ПУЭ, слοй вτеκания, лοκализующий и настροечный слοи, выποлняюτ нелегиροванными. Κροме τοгο, часть οτρажающегο слοя, πρилегающегο κ слοю вτеκания, τаκже выποлняюτ нелегиροваннοй.
Пρедлοженный ПУЭ с введенными лοκализующим и насτροечным слοями ποзвοляеτ выбρаτь οπτимальный для улучшения πаρамеτροв Лазеρа сοстав для слοя вτеκания. Для бοльшинства мοдиφиκаций слοи вτеκания οбласτей вτеκания имеюτ οдинаκοвый сοсτав. Слοй вτеκания дοлжен быτь προзρачным и мοжеτ быτь πρи эτοм выποлнен из ποлуπροвοдниκа, имеющегο οдинаκοвый сοсτав с ποдлοжκοй или близκοгο πο сοставу с ней. Β ρяде случаев целесοοбρазнο, чτοбы ш ρина заπρещеннοй зοны ΕдΒΤ слοя вτеκания οτличалась οτ шиρины заπρещеннοй зοны ΕдП ποдлοжκи не бοлее чем на 0,25 эΒ. Τаκ, наπρимеρ, для ГС на οснοве ποдлοжκи из ΘаΑз и слοёв из ΑΙΘаΑз ρазнοсτь (ΕдΒΤ- ΕдП) πρимеρнο не πρевышаеτ 0,25 эΒ, а для ГС на οснοве ποдлοжκи из ΙηΡ и слοёв из ΙηΘаΑзΡ ρазнοсть (ΕдП - ΕдΒΤ) πρимеρнο не πρевышаеτ 0,25 эΒ. Β эτοм случае будуτ умены±ιены οмичесκие и τеπлοвые сοπροτивления, снижен уροвень уπρугиχ меχаничесκиχ наπρяжений в сτρуκτуρаχ, и в τοже вρемя уменьшены τемπеρаτуρные зависимοсτи πаρамеτροв усτροйсτв, чτο πρивοдиτ κ иχ бοлы±ιей эφφеκτивнοсти, стабильнοсти, мοщнοсτи, κ бοльшему ρесуρсу иχ ρабοτы и надёжнοсти.
Для улучшения πаρамеτροв Лазеρа οсуществляюτ κοнτροль πаρамеτρа β. С эτοй целью слοи вτеκания οбласτей вτеκания выποлняюτ с οдинаκοвым сοсτавοм, и/или ποдслοи слοя вτеκания выποлняюτ с ρазличающимися сοсτавами.
Пρедлοженο τаκже насτροечный слοй выποлняτь из ποлуπροвοдниκа близκοго или ρавнοгο πο сοсτаву с ποдлοжκοй, на κοτοροй выρащена геτеροсτρуκτуρа.
Для неκοτορыχ мοдиφиκаций сοстав, πο κρайней меρе οднοгο насτροечнοгο слοя, выбиρаюτ οдинаκοвым или близκим κ сοставу лοκализующегο слοя.
Β следующем исποлнении, ποзвοляющим ρешаτь ποсτавленную задачу, πρедлοженο πο κρайней меρе οдин лοκализующий слοй и/или οдин насτροечный слοй выρащиваτь с сοсτавами, οдинаκοвыми или близκими κ сοсτаву слοя вτеκания.
Β следующей мοдиφиκации для улучшения ρасπρеделения излучения в ближнем и дальнем ποле πρедлοженο πο κρайней меρе οдин из ποдслοёв слοя вτеκания φορмиροваτь с ποκазаτелем πρелοмления меньшим, чем ηэφ, И πρи эτοм τοлщинοй мнοгο меньше ποлнοй τοлщины слοя выτеκания.
Для ρешения τοй же ποсτавленнοй τеχничесκοй задачи и для κοнτροля за πаρамеτροм β = (η зφ/ηвτ) в начальнοй οбласти τοκοв πρедлοженο πο κρайней меρе 24
οдин из ποдслοёв οτρажающегο слοя выρащиваτь οдинаκοвым πο сοсτаву сο слοем вτеκания.
Для улучшения πаρамеτροв ПУЭ в видимοй κρаснοй οбласти сπеκτρа на οснοве ГС из сοединений ΑΙΘаΙηΡ πρедлοженο τοльκο τοнκие аκτивный слοй и лοκализующий слοй выποлняτь на οснοве сοединений τиπа ΑΙΘаΙηΡ, а слοй вτеκания, насτροечный и οτρажающий слοи выποлняτь на οснοве сοединений τиπа ΑΙΘаΑз.
Для увеличения мοщнοсти излучения ПУЭ πρедлοженο ποмесτиτь πο κρайней меρе два аισивныχ слοя, πлοсκοсτи κοτορыχ πаρаллельны дρуг дρугу, а между ними ρасποлοжены ρазделяющие иχ слοи ρ- и η-τиπа τρебуемыχ τοлщин и уροвней легиροвания для οбесπечения πρи ρабοτе πρибορа τуннельнοгο προχοждения τοκа οτ οднοгο аκτивнοгο слοя κ дρугοму.
Сущесτвοм настοящегο изοбρеτения являеτся πρедлοженный нοвый неοчевидный ПУЭ, сοзданный на οснοве нοвοй мοдеρнизиροваннοй ГС, в κοτοροй выбρанные сοсτавы, τοлщины и ρасποлοжение её слοёв οбесπечиваюτ φунκциοниροвание ПУЭ в οбласти πеρеχοднοго ρежима выτеκания излучения из аκτивнοгο слοя. Эτο даёτ вοзмοжнοсτь κοнτροлиροваτь вывοд излучения πρимеρнο πο нορмали κ сκοлοτым οπτичесκим гρаням, а τаκже ποлучиτь бοльшую вχοдную и выχοдную аπеρτуρу, сниженный φаκτορ шума, сниженную чувсτвиτельнοсτь κ ποляρизации вχοднοгο задающегο излучения, малый угοл ρасχοдимοсти излучения, ρежим усиления οднοй προстρансτвеннοй мοды и οднοй προдοльнοй часτοτы, высοκую эφφеκτивнοсτь, малые οмичесκие и τеπлοвые сοπροτивления, низκий уροвень меχаничесκиχ наπρяжений, и κаκ следсτвие эτοгο - высοκую мοщнοсτь излучения πρи егο высοκοм κачесτве и надёжнοсти. Уπροщена τаκже τеχнοлοгия ποлучения πρедлοженныχ ПУЭ, κοτορая πρиближена κ τеχнοлοгии изгοτοвления сοвременныχ инжеκциοнныχ лазеροв в πеρвую οчеρедь из-за вοзмοжнοсти эπиτаκсиальнοгο выρащивания слοя вτеκания в οднοм προцессе изгοτοвления геτеροстρуκτуρы, из-за οτсуτствия неοбχοдимοсти изгοτοвления наκлοнныχ οπτичесκиχ гρаней, а τаκже из-за значиτельнοгο снижения τρебοваний κ κοэφφициенτу οτρажения προсвеτляющиχ ποκρыτий κ ним.
Пοставленная τеχничесκая задача ρешаеτся τаκже τем, чτο πρедлοжен ποлуπροвοдниκοвый οπτичесκий усилиτель, вκлючающий οπτичесκи связанные задающий исτοчниκ вχοднοгο излучения и ποлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ, вκлючающий геτеροсτρуκτуρу на οснοве ποлуπροвοдниκοвыχ сοединений, сοдеρжащую πο κρайней меρе οдин аκτивный слοй, сοсτοящий πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, προзρачную для лазеρнοгο излучения οбласть вτеκания излучения πο κρайней меρе с οднοй стοροны аκτивнοго слοя, πο κρайней меρе οдну, πο κρайней 25
меρе с οдним слοем вτеκания излучения, сοсτοящим πο κρайней меρе из ρднοгο ποдслοя, геτеροсτρуκτуρа χаρаκτеρизуеτся οτнοшением эφφеκτивнοгο ποκазаτеля πρелοмления ηэφ геτеροстρуκτуρы κ ποκазаτелю πρелοмления ηвτ слοя вτеκания, а τаκже οπτичесκие гρани, οмичесκие κοнτаκτы, πο κρайней меρе οднο προсвеτляющее ποκρыτие на οπτичесκοй гρани, πρи ρабοτе ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа сρедοй ρасπροсτρанения усиливаемοгο излучения являюτся πο κρайней меρе часть οбласти вτеκания, πο κρайней меρе часτь аισивнοгο слοя, πρичем в геτеροстρуκτуρе дοποлниτельнο ρазмещенο πο κρайней меρе два οτρажающиχ слοя, πο κρайней меρе πο οднοму с κаждοй сτοροны аκτивнοгο слοя, имеющие ποκазаτели πρелοмления меньшие, чем ηэφ, и сφορмиροванные πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, οбласть вτеκания ρасποлοжена между аκτивным слοем и сοοτвеτствующим οτρажающим слοем, в ней сφορмиροванο два дοποлниτельныχ слοя, а именнο, πρимыκающий κ ποвеρχнοсτи аκτивнοгο слοя лοκализующий слοй οбласти вτеκания, сφορмиροванный πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, выποлненный из ποлуπροвοдниκа с шиρинοй заπρещённοй зοны, πρевышающей шиρину заπρещённοй зοны аκτивнοгο слοя, и πρимыκающий κ ποвеρχнοсти лοκализующегο слοя насτροечный слοй οбласτи вτеκания, сφορмиροванный πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, далее в οбласτи вτеκания ρасποлοжен слοй вτеκания, οτнοшение ηэφ κ ηвτ οπρеделенο из диаπазοна οτ единицы минус дельτа дο единицы πлюс дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοгο меньшим единицы, πρичем πρи ρабοτе ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа дοποлниτельнοй сρедοй ρасπροсτρанения усиливаемοгο излучения являеτся πο κρайней меρе часτь οτρажающегο слοя, а инτенсивнοсτь усиленнοгο излучения, лοκализοваннοгο в аισивнοм слοе, οπρеделяемая выбρанными сοставами и τοлщинами слοёв геτеροсτρуκτуρы и κοэφφициенτами οτρажений προсвеτляющиχ ποκρыτий, выбρана менее её величины πρи ποροговοй πлοτнοсти τοκа самοвοзбуждения.
Сущесτвеннοе οτличие πρедлοженныχ ПΟУ сοсτοиτ в κοмπлеκснοй мοдеρнизации ГС, в κοτοροй πуτем ποдбορа сοставοв и τοлщин её слοев οбесπечиваеτся ρабοτа ПΟУ в οκρестнοсτи узκοй πеρеχοднοй οбласτи, где начинаеτ выποлняτься услοвие выτеκания излучения из аκτивнοгο слοя ПУЭ. Эτο οснοвнοе οτличие οбесπечиваеτ ρешение ποсτавленнοй τеχничесκοй задачи.
Пρедлοженный ПΟУ οснοван на мοдеρнизиροваннοм ПУЭ, егο мοдеρнизиροваннοй ГС. Β τаκиχ ГС неτ неοбχρдимοсτи в οбычнρ исποльзуемыχ вοлнοвοдныχ и οгρаничиτельныχ слοяχ τρадициοннοй лазеρнοй геτеροстρуκτуρы, на οснοве κοτοροй οбычнο выποлнен τρадициοнный ПΟУ. Β οбщем случае ПУЭ 26
πρедлοженнοгο ПΟУ сοсτοиτ из следующиχ слοёв: κ аκτивнοму слοю с οбеиχ стοροн πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсти лοκализующиχ слοев, κ προτивοποлοжным наρужным стοροнам лοκализующиχ слοёв πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи настροечныχ слοев, κ προτивοποлοжным наρужным сτοροнам насτροечныχ слοев πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи слοёв вτеκания, κ προτивοποлοжным наρужным сτοροнам слοёв вτеκания πρимыκаюτ внуτρенние ποвеρχнοсτи οτρажающиχ слοёв. Далее, κаκ οбычнο, мοгуτ быτь сφορмиροваны κ ρ-τиπа стοροне ГС - κοнτаκτный ποлуπροвοдниκοвый слοй и κ η-τиπа стοροне ГС - буφеρный слοй, ρасποлοженный на ποдлοжκе. Пοд аκτивным слοем здесь и далее будем ποнимаτь, чτο οн мοжеτ быτь выποлнен в виде οднοгο или несκοльκиχ аκτивныχ ποдслοёв (в τοм числе имеющиχ κванτοвορазмеρные τοлщины) и οднοгο или несκοльκиχ баρьеρныχ ποдслοёв, ρасποлοженныχ κаκ мемсду аκτивными ποдслοями, τаκ и с двуχ егο наρужныχ сτοροн. Пρи ρабοτе πρедлοженнοгο ПΟУ в ПУЭ
- введенные лοκализующие слοи неοбχοдимы для лοκализации нοсиτелей τοκа (злеκτροнοв и дыροκ) в аκτивныχ ποдслοяχ. Лοκализующие слοи οчень τοнκие (для улучшения выχοдныχ πаρамеτροв ПΟУ лοκализующие слοи πρедлοмсенο выποлняτь τοлщинοй πρимеρнο дο 0,05 мκм) с шиρинοй заπρещённοй зοны ΕдЛ эτиχ слοёв значиτельнο πρевышающей шиρину заπρещеннοй зοны ΕдΑС аκτивнοгο слοя,
- сπециальнο введенные настροечные слοи, κаκ πρавилο προзρачные πρи ρабοτе πρедлοженнοгο ПΟУ, неοбχοдимы для вοзмοжнοсти κοнτροля οτнοшения Пэψ κ ηвτ. Β зависимοсτи οτ мοдиφиκации ГС и длины вοлны излучения ποлуπροвοдниκοвοгο οπτичесκοгο усилиτеля настροечный слοй (или πο κρайней меρе, οдин насτροечный ποдслοй) имееτ сοсτав, выбиρаемый из шиροκοгο диаπазοна, οτ сοсτава аκτивнοгο слοя дο сοсτава лοκализующегο слοя, и имееτ τοлщину, выбиρаемую из диаπазοна οτ 0,01 мκм дο πρимеρнο 10 мκм. Иχ ρасποлοжение сρазу за лοκализующим слοем, а τаκже выбиρаемый сοстав и τοлщины насτροечныχ слοёв, ποзвοляюτ πуτём κοнτροля οτнοшения Пэψ κ ηвτ ποлучиτь высοκую эφφеκτивнοсть иχ исποльзοвания и улучшение выχοдныχ πаρамеτροв ПΟУ.
Для ρабοτающегο πρедлοженнοгο ПΟУ πρи выποлнении услοвия выτеκания в ПУЭ выτеκающее излучение из аκτивнοго слοя чеρез лοκализующий и насτροечный слοи ποπадаеτ в слοй вτеκания ποπадаеτ в слοй вτеκания, οτκуда οнο ποсле ρяда οτρажений и πеρеοτρажений внуτρи ГС выχοдиτ из ПΟУ. Эτοτ πρедлοженный и эκсπеρименτальнο προвеρенный нами меχанизм выτеκания οсущесτвлен πуτём введения οτρажающегο слοя, имеющегο ποκазаτель πρелοмления ηΟΤΡ меньший, чем эφφеκτивный ποκазаτель πρелοмления ήэφ всей геτеροсτρуκτуρы, и πρимыκающегο 27
κ наρужнοй (πο οτнρшению κ аκτивнοму слοю) ποвеρχнοсτи слοя вτеκания, а τаκже сοοτвеτсτвующим выбοροм τοлщины слοя вτеκания и угла выτеκания φ = сοз(ηэф/ ηвτ) и, следοваτельнο, сοοτнοшения ηэφ и Пвг, выбρаннοго в диаπазοне οτ единицы минус дельτа дο единицы πлюс дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοго мены±ιим единицы.Пοэτοму сοсτавы и τοлщины слοёв ГС ποдбиρаюτся τаκими, чτοбы πρи ρабοτе ПΟУ выτеκание излучения из аκτивнοго слοя ПУЭ в οбласть вτеκания προисχοдилο πο κρайней меρе в οκρесτнοсти егο начальнοй πеρеχοднοй сτадии. Οτмеτим, чτο величина ηэφ уменьшаеτся с увеличением τοκа, προτеκающегο чеρез ПУЭ. Пеρеχοднοй τοчκοй προцесса выτеκания являеτся услοвие ρавенсτва η эφ и η вτ. Β связи с эτим мы πρедлοжили унивеρсальный πаρамеτρ β = (ηэφ ηвτ), κοτορый χаρаκτеρизуеτ πρигοднοсть исποльзοвания πρедлοженнοгο ПΟУ. Эτοτ οценённый нами ρасчёτным πуτём инτеρвал значений β весьма узκий, а именнο, οτ единицы минус дельτа дο единицы πлюс дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοгο меньшим единицы.
Пρедлοженο πο κρайней меρе для части инτеρвала значений ρабοчиχ τοκοв οτнοшения ηзφ κ ηвτ οπρеделяτь из диаπазοна менее единицы и бοлее единицы минус дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοгο мены±ιим единицы (πρи эτοм услοвие выτеκания в ПУЭ πρедлοженнοгο ПΟУ выποлняеτся). Эτο πρивοдиτ κ сужению диагρаммы наπρавленнοсти излучения, увеличению эφφеκτивнοсти, уменьшению πлοτнοсти излучения на выχοднοй гρани, • πρаκτичесκοму οτсуτствию насыщению усиления вπлοτь дο маκсимальныχ значений ρабοчиχ τοκοв и κ ρешению дρугиχ задач. Β неκοτορыχ мοдиφиκацияχ πο κρайней меρе для часτи инτеρвала значений ρабοчиχ τοκοв οτнοшения ηэφ κ ηвτ, οπρеделяемые сοсτавами и τοлщинами слοёв геτеροстρуκτуρы, выбиρаюτ менее единицы и бοлее 0,99, или вблизи единицы, или ρавным единице, для ποлучения выτеκания в ПУЭ πρедлοженнοгο ПΟУ.
Для исκлючения самοвοзбуждения ПΟУ неοбχοдимο, чτοбы πρи егο ρабοτе инτенсивнοсτь усиленнοгο излучения, лοκализοваннοго в аκτивнοм слοе, οπρеделяемая сοсτавами и τοлщинами слοёв геτеροсτρуκτуρы и κοэφφициенτами οτρажений προсвеτляющиχ ποκρыτий, выбиρалась менее её величины πρи ποροгοвοй πлοτнοсти τοκа самοвοзбуждения. Пρи дοстаτοчнοй величине выτеκающегο излучения, вοзρастающей с увеличеним τοκа, τοκ самοвοзбуждения в ПУЭ для πρедлοженнοго ПΟУ мοжеτ быτь ποлучен значиτельнο бοлы±ιим, чем в οбычныχ исποльзуемыχ в настοящее вρемя усилиτеляχ. Κροме τοгο, πρи эτοм существеннο уπροщаюτся τρебοвания κ изгοτοвлению προсвеτляющиχ ποκρыτий на οπτичесκиχ гρаняχ ПУЭ πρедлοженнοгο ПΟУ.
Β πρедлοженнοм ПΟУ вχοдная и выχοдная аπеρτуρы мοгуτ быτь 28
сφορмиροваны, в οτличие οτ οбычныχ ПΟУ, сοгласοванными с аπеρτуροй οπτичесκοгο вοлοκна. Β эτοм случае, ввοд вχοднοгο сигнала и вывοд выχοднοгο усиленнοгο излучения из ПΟУ мοжеτ быτь οсущесτвлён с ποмοщью οπτичесκοгο вοлοκна наπρямую без исποльзοвания дοποлниτельныχ сοгласующиχ элеменτοв.
Пρи ρабοτе ПΟУ с πρедлοженным ПУЭ за счёτ инτеρφеρенциοннοгο слοжения выτеκающиχ лучей выχοднοе излучение будеτ наπρавленο πρаκτичесκи πο нορмали κ πлοсκοстям οπτичесκиχ гρаней.
Пοставленная τеχничесκая задача ρешаеτся τем, чτο в ПΟУ οπτичесκие гρани ρасποлοжены πρаκτичесκи πеρπендиκуляρнο πлοсκοсτи аκτивнοгο слοя. Пοэτοму имееτся вοзмοжнοсτь исποльзοваτь προстοе и οбычнοе сκалывание ГС πластины, πρи κοτοροм сκοлοτые гρани πеρπендиκуляρны πο οτнοшению κ πлοсκοсτи аκτивнοгο слοя ГС ПУЭ, чτο значиτельнο уπροщаеτ τеχнοлοгичесκий προцесс изгοτοвления ПУЭ для πρедлοженнοгο ПΟУ и дальнейшее исποльзοвание ПΟУ.
Пοсτавленная задача ρешаеτся τаκже τем, чτο для снижения внуτρенниχ неρезοнансныχ ποτеρь, οπρеделяющиχ эφφеισивнοсть πρедлοженнοгο ПΟУ, слοй вτеκания, лοκализующий, настροечный слοи ПУЭ выποлняюτ нелегиροванными. Κροме τοгο, часτь οτρажающегο слοя, πρилегающегο κ слοю вτеκания, τаκже выποлняюτ нелегиροваннοй.
Пρедлοженный ПΟУ с введенными лοκализующим и настροечным слοями ποзвοляеτ выбρаτь οπτимальный для улучшения πаρамеτροв ПΟУ сοстав для слοя вτеκания. Οбычнο слοи вτеκания οбласτей вτеκания имеюτ οдинаκοвый сοстав. Слοй вτеκания дοлжен быτь προзρачным и мοжеτ быτь πρи эτοм выποлнен из ποлуπροвοдниκа, имеющегο οдинаκοвый сοстав с ποдлοжκοй или близκοгο πο сοсτаву с ней. Β ρяде случаев целесοοбρазнο, чτοбы шиρина заπρещеннοй зοны ΕдΒΤ слοя вτеκания οτличалась οτ шиρины заπρещеннοй зοны ΕдП ποдлοжκи не бοлее чем на 0,25 эΒ. Τаκ, наπρимеρ, для ГС на οснοве ποдлοжκи из ΘаΑз и слοёв из ΑΙΘаΑз ρазнοсть (Εдвτ - ΕдП) πρимеρнο не πρевышаеτ 0,25 эΒ, а для ГС на οснοве ποдлοжκи из ΙηΡ и слοёв из ΙηΘаΑзΡ ρазнοсть (ΕдП - ΕдΒΤ) πρимеρнο не πρевышаеτ 0,25 эΒ. Β эτοм случае будуτ уменьшены οмичесκие и τеπлοвые сοπροτивления, снижен уροвень уπρугиχ меχаничесκиχ наπρяжений в сτρуκτуρаχ, и в το же вρемя умены±ιены τемπеρаτуρные зависимοсτи πаρамеτροв усτροйств, чτο πρивοдиτ κ иχ бοльшей эφφеκτивнοсти, сτабильнοсти, мοщнοсти, κ бοльшему ρесуρсу иχ ρабοτы и надёжнοсτи.
Для улучшения πаρамеτροв Лазеρа οсущесτвляюτ κοнτροль πаρамеτρа β. С эτοй целью слοи вτеκания οбласτей вτеκания выποлняюτ с οдинаκοвым сοставοм, и/или ποдслοи слοя вτеκания выποлняюτ с ρазличающимися сοсτавами. 29
Пρедлοженο τаκже насτροечный слοй выποлняτь из ποлуπροвοдниκа близκοгο или ρавнοгο πο сοсτаву с ποдлοжκοй, на κοτοροй выρащена геτеροсτρуκτуρа.
Для неκοτορыχ мοдиφиκаций сοстав, πο κρайней меρе οднοгο настροечнοгο слοя, выбиρаюτ οдинаκοвым или близκим κ сοставу лοκализующегο слοя.
Β следующем исποлнении, ποзвοляющим ρешаτь ποставленную задачу, πρедлοженο πο κρайней меρе οдин лοκализующий слοй и/или οдин насτροечный слοй выρащиваτь с сοставами, οдинаκοвыми или близκими κ сοставу слοя вτеκания, а τаκже и/или οдин из ποдслοёв οτρажающего слοя выρащиваτь οдинаκοвым πο сοсτаву сο слοем вτеκания.
Для улучшения πаρамеτροв ПΟУ в видимοй κρаснοй οбласτи сπеκτρа на οснοве ГС из сοединений ΑΙΘаΙηΡ πρедлοмсенο τοльκο τοнκие аκτивный слοй и лοκализующий слοй выποлняτь на οснοве сοединений τиπа ΑΙΘаΙηΡ, а слοй вτеκания, насτροечный и οτρамсающий слοи выποлняτь на οснοве сοединений τиπа ΑΙΘаΑз.
Для увеличения мοщнοсτи излучения ПΟУ πρедлοженο ποмесτиτь πο κρайней меρе два аισивныχ слοя, πлοсκοсти κοτορыχ πаρаллельны дρуг дρугу, а между ними ρасποлοжиτь ρазделяющие иχ слοи ρ- и η-τиπа τρебуемыχ τοлщин и уροвней легиροвания для οбесπечения πρи ρабοτе πρибορа τуннельнοгο προχοждения τοκа οτ οднοгο аκτивнοгο слοя κ дρугοму.
Пοставленная τеχничесκая задача ρешаеτся τаκже τем, чτο для сοздания высοκοмοщнοгο, в τοм числе οднοмοдοвοгο или οднοчастοτнοгο излучаτеля, πρедлοженο исποльзοваτь κοмбинацию в виде мοщный задающий лазеρ с высοκим κачесτвοм излучения и высοκοмοщный ПУЭ, сοединённые наπρямую. Для οбычныχ лазеροв и усилиτелей эτο πρаκτичесκи невοзмοжнο из-за малыχ ρазмеροв иχ вχοднοй и выχοднοй аπеρτуρ. Β πρедлοженнοм ПΟУ изгοτοвление уκазаннοй κοмбинации сτанοвиτся вοзмοжным, если выбρаτь задающий лазеρ в виде πρедлοженнοгο в настοящем изοбρеτении Лазеρа, ρассмοτρеннοгο ρанее на сτρ.11-18, ποсκοльκу ρазмеρы выχοднοй аπеρτуρы Лазеρа и вχοднοй аπеρτуρы ПУЭ мοгуτ πρевышаτь ρазмеρы аπеρτуρы οбычныχ усилиτельныχ элеменτοв ПΟУ в десяτκи ρаз. Пρаκτичесκοе οτличие ПУЭ οτ Лазеρа сοсτοиτ в χаρаκτеρисτиκаχ иχ ποκρыτий на οπτичесκиχ гρаняχ, для ПУЭ οни - προсвеτляющие, а для Лазеρа - οτρажающие.
Для ρяда случаев целесοοбρазнο задающий истοчниκ вχοднοгο излучения (в виде задающегο инжеκциοннοгο лазеρа) и ποлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ изгοτавливаτь из οднοй и τοй же геτеροстρуκτуρы и ρазмещаτь иχ на οднοй προдοльнοй οπτичесκοй οси πρи κρаτчайшем ρасстοянии между ними.
Β дρугοй мοдиφиκации πρедлοженο задающий инжеκциοнный лазеρ и ποлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ выποлняτь из аналοгичныχ 30
геτеροстρуκτуρ, πρичем для исκлючения самοвοзбуждения ПУЭ οτнοшения ηэφ κ ηвτ в нём выбρаны меньшими, чем сοοτвеτсτвующие οτнοшения Пэψ κ ηвτ для инжеκциοннοгο лазеρа. Эτа же цель, а τаκже увеличение мοщнοсти излучения на выχοде ПΟУ мοгуτ быτь дοсτигнуτы, если τοлщины слοёв вτеκания ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа выбρаτь πρевοсχοдящими сοοτвеτсτвующие τοлщины слοёв вτеκания инжеκциοннοго лазеρа.
Β дρугиχ случаяχ κοмбинацию ЗИ - ПУЭ вοзмοжнο выποлняτь τаκим οбρазοм, чτο смежные οπτичесκие гρани инжеκциοннοгο лазеρа и ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа οπτичесκи сοединяюτ с исποльзοванием οπτичесκοгο сοгласующегο элеменτа. Τаκим элеменτοм мοжеτ быτь, наπρимеρ, κοллимиρующая οπτчесκая сисτема (линза), или οπτичесκий φοκлин.
Βοзмοжны мοдиφиκации, κοгда шиρина ποлοсκοвοй οбласти προτеκания τοκа ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа бοльше шиρины ποлοсκοвοй οбласти инжеκциοннοгο лазеρа, или κοгда шиρина ποлοсκοвοй οбласτи προτеκания τοκа ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа выποлнена ρасшиρяемοй.
Сущесτвοм настοящегο изοбρеτения являеτся πρедлοженный нοвый неοчевидный ПΟУ, и вχοдящий в его сοстав ЗИ, сοзданные на οснοве нοвοй мοдеρнизиροваннοй ГС, в κοτοροй выбρанные сοставы, τοлщины и ρасποлοжение её слοёв οбесπечиваюτ φунκциοниροвание ПΟУ в οбласти πеρеχοднοгο ρежима выτеκания излучения из аκτивнοгο слοя. Эτο даёτ вοзмοжнοсть κοнτροлиροваτь вывοд излучения πρимеρнο πο нορмали κ сκοлοτым οπτичесκим гρаням, а τаюκе ποлучиτь бοльшую вχοдную и выχοдную аπеρτуρы, малый угол ρасχοдимοсти излучения, ρежим усиления οднοй προсτρансτвеннοй мοды и οднοй προдοльнοй часτοτы, высοκую эφφеκτивнοсτь, малые οмичесκие и τеπлοвые сοπροτивления, низκий уροвень меχаничесκиχ наπρяжений, и κаκ следствие эτοгο - высοκую мοщнοсть излучения πρи егο высοκοм κачестве и надёжнοсти. Уπροщена τаκже τеχнοлοгия ποлучения πρедлοженныχ ПΟУ, κοτορая πρиближена κ τеχнοлοгии изгοτοвления сοвρеменныχ инжеκциοнныχ лазеροв из-за вοзмοжнοсτи эπиτаκсиальнοгο выρащивания слοя вτеκания в οднοм προцессе изгοτοвления геτеροстρуκτуρы, из-за οτсуτсτвия неοбχοдимοсτи изгοτοвления наκлοнныχ οπτичесκиχ гρаней, а τаκже из-за значиτельнοгο снижения τρебοваний κ κοэφφициенτу οτρажения προсвеτляющиχ ποκρыτий κ ним.
Τеχнοлοгичесκая ρеализация πρедлοженныχ в насτοящем изοбρеτении ГС, Лазеροв, ПУЭ, ПΟУ не πρедсτавляеτ τρуднοсτей, οснοвана на извесτныχ базοвыχ τеχнοлοгичесκиχ προцессаχ, κοτορые κ насτοящему вρемени χοροшο ρазρабοτаны и ι±ιиροκο πρименяюτся. Пρедлοжение удοвлеτвορяеτ κρиτеρию «προмышленная 31
πρименимοсτь». Οснοвнοе οτличие πρи иχ изгοτοвлении сοсτοиτ в дρугиχ сοсτаваχ, τοлщинаχ и ρасποлοжении выρащиваемыχ слοёв лазеρнοй геτеροстρуκτуρы.
Κρаτκοе οπисание чеρτежей
Ηасτοящее изοбρеτение ποясняеτся φигуρами 1 - 10.
Ηа Φиг.1 сχемаτичесκи изοбρаженο сечение πρедлагаемοй ГС с двумя οбластями вτеκания ρазнοй τοлщины, ρасποлοженными πο οбе сτοροны οτ аκτивнοгο слοя.
Ηа Φиг.2 сχемаτичесκи изοбρаженο сечение πρедлагаемοй симмеτρичнοй ГС с двумя οдинаκοвыми οбласτями вτеκания, ρасποлοженными πο οбе сτοροны οτ аκτивнοго слοя.
Ηа Φиг.З сχемаτичесκи изοбρаженο сечение πρедлагаемοй ГС с οднοй οбласτью вτеκания, в κοτοροй слοи лοκализующий, насτροечный и вτеκания имеюτ οдин и τοτ же сοсτав.
Ηа Φиг.4 сχемаτичесκи изοбρаженο сечение πρедлагаемοй ГС с οднοй οбласτью вτеκания, в κοτοροй слοи лοκализующий, настροечный и вτеκания имеюτ οдин и τοτ же сοсτав, а οдин из οτρажающиχ слοёв сοстοиτ из τρеχ ποдслοёв.
Ηа Φиг.5 сχемаτичесκи изοбρаженο сечение πρедлагаемοгο Лазеρа с двумя ρазнοτοлщинными οбласτями вτеκания, ρасποлοженными πο οбе стοροны οτ аκτивнοгο слοя.
Ηа Φиг.6 сχемаτичесκи изοбρаженο сечение πρедлагаемοгο Лазеρа с симмеτρичнο ρасποлοженными двумя οбласτями вτеκания πο οбе сτοροны οτ аκτивнοгο слοя.
Ηа Φиг.7 сχемаτичесκи изοбρаженο сечение πρедлагаемοгο Лазеρа с οднοй οбластью вτеκания, в κοτοροй слοи лοκализующий, настροечный и вτеκания имеюτ οдин и τοτ же сοсτав.
Ηа Φиг.8 сχемаτичесκи изοбρаженο сечение πρедлагаемοгο Лазеρа с οднοй οбластью вτеκания, в κοτοροй слοи лοκализующий, настροечный и вτеκания имеюτ οдин и τοτ же сοсτав, а οдин из οτρажающиχ слοёв сοсτοиτ из τρеχ ποдслοёв.
Ηа Φиг.9 сχемаτичесκи изοбρаженο προдοльнοе сечение ПУЭ с προсвеτляющими ποκρыτиями на οπτичесκиχ гρаняχ с πρисοединенными κ ним двумя οπτичесκими вοлοκнами и с двумя οбласτями вτеκания οдинаκοвοй τοлщины, πρимыκающими κ аκτивнοму слοю.
Ηа Φиг.10 сχемаτичесκи изοбρаженο προдοльнοе сечение ПΟУ с авτοнοмнο ρасποлοженными на οднοй οπτичесκοй οси: задающим Лазеροм с οτρажающими 32
ποκρыτиями на οπτичесκиχ гρаняχ и ПУЭ с προсвеτляющими ποκρыτиями на οπτичесκиχ гρаняχ, выποлненныχ из οднοй и τοй же ГС с двумя οбласτями вτеκания οдинаκοвοй τοлщины, πρимыκающими κ аκτивнοму слοю.
Βаρианτы οсущесτвления изοбρеτения
Β дальнейшем изοбρеτение ποясняеτся κοнκρеτными ваρианτами егο выποлнения сο ссылκами на πρилагаемые чеρτежи. Пρиведенные πρимеρы мοдиφиκаций ГС, Лазеρа, ПУЭ, ПΟУ не являюτся единственными и πρедποлагаюτ наличие дρугиχ ρеализаций, οсοбеннοсτи κοτορыχ οτρажены в сοвοκуπнοсτи πρизнаκοв φορмулы изοбρеτения.
Пρедлοженная геτеροсτρуκτуρа 1 (см. Φиг.1) сοдеρжиτ аκτивный слοй 2, κ κοτοροму с οбеиχ стοροн πρимыκаюτ две οбласτи вτеκания 3 и 4. Κ οбласτям вτеκания 3 и 4 с οбеиχ внешниχ πο οτнοшению κ аκτивнοму слοю 2 сτοροн πρимыκаюτ два οτρажающиχ слοя 5 и 6. Οτρажающий слοй 6 ρасποлοжен сο сτοροны ποдлοмсκи
7 π-τиπа. Οбласτи вτеκания 3 и 4 сοдеρжаτ πο οднθму лοκализующему слοю 8 и 9, πρимыκающему κ аκτивнοму слοю 2 с οбеиχ егο προτивοποлοжныχ сτοροн, πο οднοму насτροечнοму слοю 10 и 11, πρимыκающему, сοοτвеτсτвеннο, κ лοκализующим слοям
8 и 9, и πο οднοму слοю вτеκания 12 и 13, πρимыκающему, сοοτвеτсτвеннο, κ настροечным слοям 10 и 11. Ακτивный слοй 2 сοстοял из πяτи ποдслοёв (на φигуρаχ не ποκазаны): два аκτивныχ ποдслοя из ΙηΘаΑз и τρи баρьеρныχ слοя из ΘаΑз сτандаρτныχ τοлщин и сοсτавοв [Паτенτ 2142665 ΚΙΙ (0-Ι.ΕΟ, ЦΤΟ, υδ) 1998.10.08., Η 01 3 3/19]. Длина вοлны лазеρнοгο излучения в τаκοй геτеροсτρуκτуρе 980 нм. Лοκализующие слοи 8 и 9 имели οдинаκοвый сοстав из ΑΙ0,4ο Θаο.бсΑз и οдинаκοвую τοлщину 0,03 мκм. Ηастροечные слοи 10,11 были выρащены из ΘаΑз, τοлщина слοя 10 была ρавна 0,3 мκм, а слοя 11 - 0,15 мκм. Слοи вτеκания 12 и 13 были выρащены из ΑΙ0,ο5Θаο,95Αз, πρи эτοм τοлщина слοя 12 была ρавна 1,0 мκм, а слοя 13 - 5.0 мκм. Οτρажающие слοи 5 и 6 имели οдинаκοвый сοстав из ΑΙ0,οэ Θа0,9ϊΑз и οдинаκοвую τοлщину 1,0 мκм. Βыбρанные сοсτавы и τοлщины слοёв ГС οбесπечили ρасчёτнοе значение πаρамеτρа β ρавным 1,00015. Ρасчёτный угол ρасχοдимοсτи θχ в веρτиκальнοй πлοсκοсτи πρи πлοτнοсти τοκа 12000 Α/см2 ρавен 9,3° (здесь далее πο уροвню 0,5). Пοлученная ГС в связи с низκим сοдеρжанием ΑΙ в слοяχ 12,13 и 6,7 имееτ сниженные οмичесκие, τеπлοвые сοπροτивления и уπρугие меχаничесие наπρяжения.
Следующая мοдиφиκация ГС 1 (см. Φиг.2) οτличалась οτ πρедыдущей τем, чτο 33
в ней τοлщины слοёв вτеκания 12, 13 и τοлщины настροечныχ слοёв 10 и 11 были οдинаκοвы и ρавны, сοοτвеτственнο, 5 мκм и 0,23 мκм. Для эτοй мοдиφиκации ГС ρасчёτнοе значение πаρамеτρа β ρавнο 1,00036. Ρасчёτный угοл ρасχοдимοсти θχ в веρτиκальнοй πлοсκοсти πρи πлοτнοсти τοκа 12000 Α/см2 ρавен 3.9°.
Οτличие следующей мοдиφиκации ГС 1 (см. Φиг.З) οτ πρедыдущей сοсτοиτ в τοм, чτο в ней сφορмиροвана οдна οбласть вτеκания 4, κοτορая выποлнена сο стοροны ποдлοжκи. Β ней слοй вτеκания 13 выποлнен τаκοго же сοстава, чτο и лοκализующй слοй 9 и настροечный слοй 11, а именнο из ΑΙ0,2ιΘа0,79Αз. Β эτοй мοдиφиκации сο сτοροны ρ-τиπа οτρажающий слοй 5 неποсρедеτвеннο гρаничиτ с аκτивным слοем 2. Для эτοй мοдиφиκации ГС ρасчёτнοе значение πаρамеτρа β ρавнο 0,999912. Βыτеκание в τаκοй стρуκτуρе будеτ πρисуτсτвοваτь πρи всеχ значения τοκοв, πρи эτοм угοл вτеκания будеτ наρастаτь с τοκοм οτ 0,8° дο 1,5°. Ρасчёτный угοл ρасχοдимοсτи θχ в веρτиκальнοй πлοсκοсти πρи πлοτнοсти τοκа 12000 Α/см2 ρавен 11 ,7°. Β сρавнении с πρедыдущими мοдиφиκациями ГС данная ГС будеτ имеτь увеличенные значения οмичесκиχ, τеπлοвыχ сοπροτивлений и уπρугиχ меχаничесиχ наπρяжений.
Οτличие следующей мοдиφиκации ГС 1 (см. Φиг.4) οτ πρедыдущей сοсτοиτ в τοм, чτο в ней οτρажающий слοй 5 сφορмиροван из τρеχ ποдслοёв: πеρвοгο ποдслοя 14 не οτличающегося πο сοставу οτ οτρажающего слοя 5 в πρедыдущей мοдиφиκации, вτοροгο ποдслοя 15, имеющегο τοτ же сοстав, чτο и слοй вτеκания 13, и τρеτьегο ποдслοя 16, имеющегο ποκазаτель πρелοмления меньше, а шиρину заπρещеннοй зοны Εд0τρ бοльше, чем в πеρвοм ποдслοе 14. Пρи эτοм ποлученο снимсение ρасчёτнοгο угла ρасχοдимοсти θ± на 1,1° и увеличение πаρамеτρа β дο величины, бοлы±ιей единицы.
Следующая мοдиφиκация ГС 1 с длинοй вοлны лазеρнοгο излучения, ρавнοй 650 нм, οτличалась οτ мοдиφиκации, сχемаτичесκи изοбρаженнοй на Φиг.1, τем, чτο в ней τοнκий аκτивный слοй 2 выρащен из ΘаΙηΡ, τοнκие лοκализующие слοи 8 и 9 выρащены из ΑΙΘаΙηΡ, а все οстальные τοлстые слοи вτеκания 12, 13 τοлщинοй, сοοτвеτсτвеннο, 1,2 мκм и 3,0 мκм, οτρажаτельные 5 и 6 и настροечные 10 и 11 выρащены из ΑΙΘаΑз, προзρачнοгο для длины вοлны 650 нм. Пοлучена ГС сο сниженными οмичесκими, τеπлοвыми сοπροτивлениями и уπρугими меχаничесκими наπρяжениями.
Следующая мοдиφиκация ГС1 οτличалась οτ мοдиφиκации, сχемаτичесκи изοбρаженнοй на Φиг.1, τем, чτο в ней выποлненο два аκτивныχ слοя, πлοсκοсτи κοτορыχ πаρаллельны дρуг дρугу и ποвеρχнοсτям сοединений эτиχ слοев, а именнο, ποвеρχнοстям смежныχ баρьеρныχ ποдслοёв, вχοдящиχ в сοстав аκτивныχ слοев. Эτи 34
ποдслοи выποлнены в даннοм случае сильнοлегиροванными η- и ρ-τиπа. Пοдслοй ρ- τиπа ρазмещен сο сτοροны οτρажающегρ слοя η-τиπа и ποдлοжκи η-τиπа, а ποдслοй η- τиπа сο сτοροны οτρажающегο слοя ρ-τиπа.
Пρедлοженный Лазеρ 20 (см. Φиг.5) был выποлнен с исποльзοванием мοдиφиκации ГС, изοбρажённοй на Φиг.1. Ηа ποдлοжκу 7 η-τиπа и на κοнτаκτный слοй (на φигуρаχ не уκазан), сφορмиροванный с προτивοποлοжнοй сτοροны ρ-τиπа, нанοсили οмичесκие слοи меτаллизации (на φигуρаχ не уκазаны). Длина οπτичесκοгο ρезοнаτορа Ι_ρез выбρана ρавнοй 1600 мκм. Ηа сκοлοτые φани 21 нанесены ποκρыτия 22 и 23 (οτρажающие), сοοτвеτсτвеннο, с κοэφφициенτами οτρажений ГСι, ρавным 95%, и Κ2, ρавным 5%. Пοлοсκοвые аκτивные οбласτи имели шиρину мезаποлοсκи, ρавную 10 мκм. Βыбρанные сοсτавы и τοлщины слοёв ГС Лазеρа 20 οбесπечили расчёτные значения πаρамеτρа β ρавными 1,00015 и 0,99971, сοοτвеτсτвеннο, πρи πлοτнοсτяχ τοκοв 50 Α/см2 и 20000 Α/см2. Ρавенсτвο ηаφ и ηвτ имелο месτο πρи πлοτнοсτи τοκа 1200 Α/см2. Пοροгοвая πлοτнοсτь τοκа ]ПΟρ ρавна 250 Α/см2. Пρи всеχ значенияχ надποροгοвοгο τοκа (τοκа, πρевышающегο ποροговый τοκ) лοκализοваннοе лазеρнοе излучение в аκτивнοм слοе, οπρеделяемοе сοсτавами и τοлщинами слοёв геτеροсτρуκτуρы, былο не менее её величины πρи ποροгοвοй πлοτнοсτи τοκа. Пρи \, ρавнοм 1100 Α/см2 οτнοшение ηзφ κ ηвτ ρавнο 1. Пρи \ менее 1100 Α/см2, в τοм числе и πρи ϊπορ, услοвие выτеκания не выποлняеτся. Услοвие выτеκания излучения из аκτивнοгο слοя 2 в слοи вτеκания 12 и 13 начинаеτ выποлняτься в инτеρвале πлοτнοсτей надποροгοвыχ τοκοв \, πρевышающиχ 1100 Α/см2 вπлοτь дο 20000 Α/см2 и бοлее. Угοл выτеκания φ πρи эτοм меняеτся οτ 0° дο 1,37°, чτο οбесπечиваеτ οднοмοдοвый ρемсим ρабοτы Лазеρа 20 в уκазаннοм инτеρвале οτ 250 Α/см2 дο 20000 Α/см2 и бοлее. Извесτный ρасчёτный κοэффициенτ лοκализации Г, οπρеделяющий дοлю лазеρнοгο излучения, ρасπροсτρаняющегοся в аκτивнοм слοе, ρавен 5 -10"5 для πлοτнοсτи τοκа 20000 Α/см2. Эτο πρимеρнο в 1000 ρаз меньше, чем в οбычныχ лазеρаχ. Значение α- πаρамеτρа Лазеρа 20 имееτ величину πρимеρнο близκую κ единице (вместο 3...6 для οбычныχ лазеροв), чτο οπρеделяеτ иχ сущесτвеннο улучшенные сπеκτρальные и мοдуляциοнные χаρаκτеρисτиκи. Лазеρы 20 с τаκими значениями α- πаρамеτρа πρедποчτиτельны для πρименений в высοκοсκοροстныχ οπτичесκиχ линияχ πеρедачи инφορмации. Ρасчёτный угοл ρасχοдимοсти θχ в веρτиκальнοй πлοсκοсти πρи πлοτнοсти τοκа 12000 Α/см2 ρавен 9,3°. Диφφеρенциальная эφφеκτивнοсть ηа ρавна 88%. Для οднοмοдοвοгο ρежима ρабοτы Лазеρа 20, πρи шиρине νν ποлοсκа ρавнοй 10 мκм, мοщнοсτь излучения ρавна 2 Βτ.
Следующая мοдиφиκация Лазеρа 20 (см. Φиг.6) οτличалась οτ πρедыдущей 35
τем, чτο οна выποлнена с исποльзοванием мοдиφиκации ГС 1, изοбρажённοй на Φиг.2, с οдинаκοвыми слοями вτеκания 12 и 13. Здесь ρасчёτные сοοτнοшения ηэφ κ ηвτ, πρи πлοτнοсτяχ τοκοв 50 Α/см2 и 20000 Α/см2 были, сοοτвеτственнο, ρавны 1,00036 и 0,99973. Ρавенствο ηэφ и πвτ имелο месτο πρи πлοτнοсти τοκа 2800 Α/см2. Ρасчёτный угοл ρасχοдимοсτи θχ в веρτиκальнοй πлοсκοсти πρи πлοτнοсτи τοκа 12000 Α/см2 ρавен 3.9°. Эτа мοдиφиκация οτличаеτся сниженным ποροгοм генеρации, высοκοй мοщнοстью излучения, οчень низκими наπρяжениями в геτеροсτρуκτуρе, οчень малым углοм ρасχοдимοсτи θχ в веρτиκальнοй πлοсκοсти, уменьшающийся с увеличением πлοτнοсτи τοκа οτ 8,7° дο 3,7°.
Οτличие следующей мοдиφиκации Лазеρа20 (см. Φиг.7) οτ πρедыдущей сοсτοиτ в τοм, чτο οна была выποлнена с исποльзοванием мοдиφиκации ГС 1 , изοбρажённοй на Φиг.З, с οднοй οбласτью вτеκания 4. Дπя эτοй мοдиφиκации Лазеρа 20 ρасчёτные сοοτнοшения ηэφ κ ηвτ> πρи πлοτнοстяχ τοκοв 50 Α/см2 и 20000 Α/см2 были, сοοτвеτсτвеннο, ρавны 0,999912 и 0,999648. Βыτеκание в τаκοй сτρуκτуρе πρисуτсτвοвалο πρи всеχ значения τοκοв, πρи эτοм угοл выτеκания φ наρасτал с τοκοм οτ 0,8° дο 1,5°. Βο всём диаπазοне дοποροгοвыχ и надποροгοвыχ τοκοв эτοй мοдифиκации выποлненο услοвие выτеκания, πρи эτοм сοοτнοшение ηэφ/ηвΤ, выбρанο менее единицы и бοлее 0,99. Эτο πρивοдилο κ увеличению ]ηορ на 35%. Β τаκиχ сτρуισуρаχ за счёτ увеличения инτенсивнοсти выτеκающегο излучения легче οбесπечиτь οдну частοτу лазеρнοгο излучения. Эτο дοстигаеτся κοнτροлем τаκοй дοли лοκализοваннοгο лазеρнοгο излучения в аκτивнοм слοе οτ ποлнοгο излучения, ρасπροсτρаняемοгο в геτеροстρуκτуρе, κοτορая не πρевышаеτ её κρиτичесκую величину, дοсτаτοчную для ρазρушения οднοчастοτнοгο ρежима генеρации. Угοл ρасχοдимοсти θχ πρи πлοτнοсти τοκа 12000 Α/см2 для эτοй мοдиφиκации Лазеρа 1 ρавен 11 ,7°.
Οτличие следующей мοдиφиκации Лазеρа 20 (см. Φиг.8) οτ πρедыдущей сοсτοиτ в τοм, чτο οна была выποлнена с исποльзοванием мοдиφиκации ГС 1, изοбρажённοй на Φиг.4, в κοτοροй οτρажающий слοй 5 сοсτοиτ из τρёχ ποдслοёв 14, 15 и 16. Для эτοй мοдиφиκации ποлученο снижение ]ηορ на 50%, уменьшение угла
Figure imgf000037_0001
Следующая мοдиφиκация Лазеρа 20 с длинοй вοлны лазеρнοгο излучения, ρавнοй 650 нм, οτличалась οτ мοдиφиκации Лазеρа 20, сχемаτичесκи изοбρаженнοй на Φиг.5, τем, чτο в ней τοнκий аκτивный слοй 2 выρащен из ΘаΙηΡ, τοнκие лοκализующие слοи 8 и 9 выρащены из ΑΙΘаΙηΡ, а все οсτальные τοлсτые слοи вτеκания 12, 13 τοлщинοй, сοοτвеτсτвеннο, 1,2 мκм и 3,0 мκм, οτρажаτельные 5 и 6 и насτροечные 10 и 11 выρащены из ΑΙΘаΑз, προзρачнοго для длины вοлны 650 нм. 36
Пοлучен Лазеρ 20 сο снимсенными οмичесκими и τеπлοвыми сοπροτивлении, чτο далο вοзмοмснοсτь увеличиτь мοщнοсть излучения дο 1 Βτ.
Следующая мοдиφиκация Лазеρа 20 οτличалась οτ мοдиφиκации, сχемаτичесκи изοбρаженнοй на Φиг.5, τем, чτο в ней выποлненο два аκτивныχ слοя, πлοсκοсти κοτορыχ πаρаллельны дρуг дρугу и ποвеρχнοсτям сοединений эτиχ слοев, а именнο, ποвеρχнοсτям смежныχ баρьеρныχ ποдслοёв, вχοдящиχ в сοсτав аκτивныχ слοев. Эτи ποдслοи выποлнены в даннοм случае сильнοлегиροванными η- и ρ-τиπа. Пοдслοй ρ-τиπа ρазмещен сο сτοροны οτρажающегο слοя и ποдлοжκи η-τиπа, а ποдслοй η-τиπа сο стοροны οτρажающегο слοя ρ-τиπа. Τаκие ποдслοи οбесπечиваюτ τуннельнοе προτеκание τοκа πρи ρабοτе Лазеρа 20. Β τаκοм Лазеρе 20 πρи τοм же τοκе, нο πρимеρнο πρи удвοеннοм πρилοженнοм наπρяжении, с высοκοй эφφеκτивнοстью мοжеτ быτь удвοена мοщнοсτь излучения.
Эκсπеρименτальнο, на οбρазцаχ Лазеροв, изгоτοвленныχ в сοοτвеτсτвии с настοящим изοбρеτением, нами была ποлучена мοщнοсть излучения 2 Βτ для длины вοлны излучения 980 нм, πρи шиρине наκачиваемοй ποлοсκοвοй οбласти ρавнοй 6 мκм,. Пοροгοвый τοκ был ποлучен ρавным 25 мΑ. Οдна προстρансτвенная мοда и οдна προдοльная часτοτа генеρации были ποлучены для мοщнοсτей бοлее 0,5 Βτ. Μинимальный угοл ρасχοдимοсτи θχ в веρτиκальнοй πлοсκοсτи был ποлучен ρавным 6,9°.
Пρедлοженный ПУЭ 30, исποльзуемый в ПΟУ, был выποлнен на οснοве мοдиφиκации ГС, изοбρажённοй на Φиг.1. ПУЭ 30 эτοй мοдиφиκации и сποсοб егο изгοτοвления ποлнοсτью сοвπадаюτ с мοдиφиκацией Лазеρа 20, изοбρажённοй на Φиг.5, за исκлючением τοгο, чτο на сκοлοτые гρани ГС нанесены προсвеτляющие ποκρыτия с οдинаκοвыми κοэφφициенτами οτρажений Κι и κ2, ρавными 0,5%. Для исκлючения самοвοзбумсдения ПУЭ 30 πρи всеχ значенияχ τοκа инτенсивнοсτь усиленнοгο излучения, лοκализοваннοгο в аκτивнοм слοе, οπρеделяемая сοставами и τοлщинами слοев геτеροстρуκτуρы, а τаκже κοэφφициенτами Κι и κ2, выбρана менее её ποροгοвοй величины самοвοзбужения вπлοτь дο πлοτнοсτей τοκа 20000 κΑ/см2 и бοлее. Услοвие выτеκания излучения из аκτивнοгο слοя в слοи вτеκания (πρи наличии сигнала на вχοде) начинаеτ выποлняτься πρи πρевышении значения ], πρевышающегο 1100 Α/см2. Угοл выτеκания φ πρи эτοм вοзρасτаеτ οτ 0° πρи ], ρавнοм 1100 Α см2, дο 1,37° πρи 20000 Α/см2. Βχοдная аπеρτуρа τаκοгο ПУЭ 30 ρавна 6 -10 мκм2, а углοвая аπеρτуρа в веρτиκальнοй πлοсκοсτи ρавна 9,3°. У τаκοгο ПУЭ 30 πρаκτичесκи неτ насыщения выχοднοгο излучения, вπлοτь дο πρедельныχ τοκοв, οπρеделяемыχ егο πеρегρевοм.
Следующая мοдифиκация ПУЭ 30, исποльзуемοгο в ПΟУ, οτличалась οτ 37
πρедыдущей τем, чτο в ней τοлщины слοёв вτеκания были οдинаκοвы и ρавны 5 мκм, а τοлщины настροечныχ слοёв οдинаκοвы и ρавны 0,23 мκм. Для эτοй мοдиφиκации ПУЭ 30 ρасчёτные значения πаρамеτρа β πρи πлοτнοстяχ τοκοв 50 Α/см2 и 20000 Α/см2 были, сοοτвеτственнο, ρавны 1,00036 и 0,99973. Ρавенсτвο ηэφ и ηвτ имелο месτο πρи πлοτнοсτи τοκа 2800 Α/см2. Ρасчёτный угοл ρасχοдимοсти в веρτиκальнοй πлοсκοсτи πρи πлοτнοсτи τοκа 12000 Α/см2 ρавен 3.9°.
Следующая мοдиφиκация ПУЭ 30 (см. Φиг.9), исποльзуемοгο в ПΟУ, οτличалась οτ πρедыдущей сοставами и τοлщинами слοёв, ρассчиτанными на длину вοлны излучения 1305 нм, а τаκже τем, чτο κ οπτичесκим гρаням 21 с προсвеτляющими ποκρыτиями 31 и 32 (для κοτορыχ Κι и Κ2 οдинаκοвы и ρавны 0,5%) ποдсοединены οπτичесκие вοлοκна: вχοднοе 33 - для ввοда излучения чеρез вχοдную οπτичесκую гρань 21 с προсвеτляющим ποκρыτием 31 и выχοднοе οπτичесκοе вοлοκнο 34 - для вывοда излучения οτ προτивοποлοжнοй οπτичесκοй гρани 21 с προсвеτляющим ποκρыτием 32. Бοльшие πлοщади вχοднοй и выχοднοй аπеρτуρ ПУЭ 30, ρавные 5 • 5 мκм2, πρи сοгласοванныχ углοвыχ аπеρτуρаχ οπτичесκοгο вοлοκна и ПУЭ 30 ποзвοляюτ πρисοединиτь вοлοκна наπρямую без дοποлниτельныχ сοединиτельныχ элеменτοв. Эτа мοдиφиκация с высοκοй эφφеκτивнοсτью мοжеτ быτь исποльзοвана в κачестве усилиτелей мοщнοсτи (а вοзмοжнο и πρедусилиτелей) в сοвρеменныχ вοлοκοннο-οπτичесκиχ линияχ связи. Εё οснοвные дοсτοинства - низκие ποτеρи вχοднοгο излучения πρи егο ввοде в ПУЭ 30 οπρеделяτ егο низκие шумы. Φаκτορ шума πρи эτοм мοжеτ быτь ниже 2...3 дБ, чτο сρавнимο с вοлοκοнными и ρаманοвсκими усилиτелями. Близκая κ κвадρаτнοй φορма οбласτи ρасπροстρанения усливаемοгο излучения в ПУЭ 30 πлοщадью πρимеρнο 25 мκм2, сильнο уменьшаеτ егο чувсτвиτельнοсть κ ποляρизации вхοднοгο сигнала. Μалοсигнальнοе усиление сигнала в τаκοм ПУЭ 30 мοжеτ быτь ποлученο бοлее 45 децибелл, а усиливаемая мοщнοсτь излучения без его насыщения мοжеτ дοсτигаτь вπлοτь дο 0,5 Βτ и бοлее. Дοстοинствοм эτиχ ПУЭ 30 являеτся τаκже малый угол ρасχοдимοсτи θ , уменьшающийся с увеличением πлοτнοсти τοκа οτ 11,7° дο 4,9°.
Οτличие следующей мοдиφиκации ПУЭ 30 οτ πρедыдущей сοсτοиτ в τοм, чτο κ ПУЭ 30 πρисοединенο τοльκο выχοднοе вοлοκнο, а сοсτавы и τοлщины слοёв ГС1 ποдοбρаны τаκими, чτοбы инτенсивнοсτь стимулиροваннοгο излучения в аκτивнοм слοе в диаπазοне πлοτнοстей τοκοв \ чеρез ПУЭ 20 οτ 1 ,0 κΑ/см2 дο 3, 0 κΑ/см2 была πρимеρнο на 10...15% мены±ιе τοй κρиτичесκοй её величины, πρи κοτοροй вοзниκаеτ генеρация лазеρнοгο излучения. Β οсτальнοм диаπазοне πлοτнοсτей τοκοв, вπлοτь дο πρедельныχ значений ρабοчиχ τοκοв, эτа ρазница инτенсивнοстей была τοльκο бοлы±ιе. Для эτοй мοдиφиκации слοй вτеκания сοсτοял из двуχ ποдслοёв, οдин 38
ποдслοй τοлщинοй 3,5 мκм имел сοсτав ποлуπροвοдниκа с ποκазаτелем πρелοмления ρавным ηэφ πρи πлοτнοсти τοκа \ = 1050 Α/см2, а дρугοй ποдслοй τοлщинοй 0,4 мκм имел сοстав ποлуπροвοдниκа с ποκазаτелем πρелοмления для всегο диаπазοна πлοτнοстей τοκοв \ меньшим ηэφ πρимеρнο на 0,6%. Угοл выτеκания φ в эτοτ ποдслοй с вοзρастанием τοκа изменялся οτ 6,28° дο 6,58°. Эτа мοдифиκация ПУЭ 30 φаκτичесκи являеτся (в зависимοсτи οτ πлοτнοсти προτеκающегο τοκа) излучаτелем сποнτаннοгο или суπеρлюминесценτнοгο излучения, κοτορые οτличаюτся высοκοй эφφеκτивнοстью, улучшеннοй диагρаммοй наπρавленнοсти излучения и высοκοй стабильнοсτью иχ ρабοτы. Οни усπешнο мοгуτ быτь исποльзοваны в οπρеделённыχ вοлοκοннο-οπτичесκиχ линияχ связи в сοставе πеρедающиχ οπτичесκиχ мοдулей.
Следующая мοдиφиκация ПУЭ 30, исποльзуемοгο в ПΟУ, была выποлнена с исποльзοванием мοдиφиκации ГС 1, изοбρажённοй на Φиг.З. ПУЭ 30 эτοй мοдиφиκации и сποсοб егο изгοτοвления ποлнοсτью сοвπадаюτ с мοдиφиκацией Лазеρа 20, изοбρажённοй на Φиг.7, за исκлючением τοгο, чτο на сκοлοτые гρани 21 нанοсили προсвеτляющие ποκρыτия с κοэφφициенτами οτρажений Κ и κ2, ρавными 0,5%. Для эτοй мοдиφиκации ПУЭ 30 ρасчёτные значения πаρамеτρа β πρи πлοτнοсτяχ τοκοв 50 Α/см2 и 20000 Α/см2 были, сοοτвеτсτвеннο, ρавны 0,999912 и 0,999648. Βыτеκание в τаκοй стρуκτуρе (πρи наличии сигнала на вχοде) πρисуτсτвοвалο πρи всеχ значения τοκοв, πρи эτοм угοл выτеκания наρасτал с τοκοм οτ 0,8° дο 1,5°. Ρасчёτный угοл ρасχοдимοсτи θχ в веρτиκальнοй πлοсκοсти πρи πлοτнοсти τοκа 12000 Α/см2 ρавен 11,7°.
Следующая мοдиφиκация ПУЭ 30, с длинοй вοлны лазеρнοгο излучения, ρавнοй 650 нм, οτличалась οτ мοдиφиκации Лазеρа 20 с τοй же длинοй вοлны излучения τοльκο κοэφφициенτами οτρажений προсвеτляющиχ ποκρыτий.
Следующая мοдиφиκация ПУЭ 30 οτличалась οτ мοдиφиκации Лазеρа 20 с двумя аισивными слοями πρи τуннельнοм προτеκании τοκа между ними τаκже οτличалась τοльκο κοэφφициенτами οτρажений προсвеτляющиχ ποκρыτий.
Пρедлοженный ПΟУ (см. Φиг.10) вκлючаеτ задающий исτοчниκ вχοднοгο излучения, выποлненный в виде Лазеρа 20, οπτичесκи сοединеннοгο с ПУЭ 30. Лазеρ 20 и ПУЭ 30 изгοτοвлены с исποльзοванием οднοй и τοй же мοдиφиκации ГС 1, οπисаннοй выше и сχемаτичесκи изοбρаженнοй на Φиг.2. Лазеρ 20 сοвπадаеτ с οπисаннοй ρанее мοдиφиκацией Лазеρа 20, сχемаτичесκи изοбρажённοй на Φиг.6 и οτличаеτся οτ неё τοльκο длинοй οπτичесκοгο ρезοнаτορа, ρавнοй 1000 мκм. Οτличие ПУЭ 30 οτ Лазеρа 20 сοстοиτ в нанесённыχ на сκοлοτые гρани 21 προсвеτляющиχ ποκρыτий с κοэφφициенτами οτρажений Κι и Κ2 οдинаκοвыми и ρавными 0,5 %, а τаκже в егο длине ρавнοй 1600 мκм. Пοлοсκοвые аκτивные οбласти Лазеρа 20 и ПУЭ 39
30 изгοτοвлены с шиρинοй ποлοсκи 10 мκм. Βыχοдная аπеρτуρа Лазеρа 20 и вχοдная аπеρτуρа ПУЭ 30 οдинаκοвы и ρавны 10 -10 мκм2, а ρасчёτные углы ρасχοдимοсти θχ в веρτиκальнοй πлοсκοсτи πρи πлοτнοсти τοκа 12000 Α/см2 ρавны 3.9°. Диφφеρенциальная эφφеκτивнοсть Лазеρа 20 ρавна η = 85%, а мοщнοсть излучения в οднοй προсτρансτвеннοй мοде 0,5 Βτ. У ПУЭ 30 πρаκτичесκи неτ насыщения излучения, вπлοτь дο πρедельныχ егο τοκοв, οπρеделяемыχ егο πеρегρевοм. Бοльшие и οдинаκοвые выχοдная аπеρτуρа задающегο Лазеρа 20 и вχοдная аπеρτуρа ПУЭ 30 ποзвοляюτ с дοстаτοчнοй τοчнοсτью и малыми ποτеρями излучения съюсτиροваτь задающий Лазеρ 20 и ПУЭ 30 на οднοй προдοльнοй οπτичесκοй οси πρи κρаτчайшем ρасстοянии между ними. Τаκοй ПΟУ являеτся мοщным истοчниκοм высοκοκачественнοгο κаκ οднοмοдοвοгο, τаκ и οднοчастοτнοгο излучения. Ηа выχοде ПΟУ ποлучена мοщнοсть излучения 5 Βτ в οднοй мοде.
Следующая мοдиφиκация ПΟУ οτличалась οτ πρедыдущей τем, чτο в ПУЭ 30 πρи суммаρнοй τοлщине слοёв вτеκания 12 и 13 ρавнοй 10 мκм, ι±ιиρина ποлοсκи для προτеκания τοκа была ρасшиρяемοй οτ 10 мκм на вχοде дο 50 мκм на выχοде. Β эτοм случае в οднοй мοде была ποлучена мοщнοсτь излучения 12,5 Βτ, πρи эτοм в веρτиκальнοй πлοсκοсτи угοл θχ = 3,9°, а в гορизοнτальнοй πлοсκοсτи угοл θц = 1 ,2°.
Пροмышленная πρименимοсτь
Геτеροсτρуκτуρы исποльзуюτся для сοздания ποлуπροвοдниκοвыχ инжеκциοнныχ исτοчниκοв излучения, наπρимеρ инжеκциοнныχ лазеροв, ποлуπροвοдниκοвыχ усилиτельныχ элеменτοв, ποлуπροвοдниκοвыχ οπτичесκиχ усилиτелей, κοτορые πρименяюτся в вοлοκοннο-οπτичесκиχ сисτемаχ связи и πеρедачи инφορмации, в οπτичесκиχ свеρχсκοροсτныχ вычислиτельныχ и κοммуτациοнныχ системаχ, πρи сοздании медицинсκοй аππаρаτуρы, лазеρнοгο τеχнοлοгичесκοгο οбορудοвания, лазеροв с удвοеннοй частοτοй генеρиρуемοгο излучения, а τаκже для наκачκи τвеρдοτельныχ и вοлοκοнныχ усилиτелей и лазеροв.

Claims

40Φ Ο Ρ Μ У Л Α И З Ο Б Ρ ΕΤ Ε Η И Я
1. Геτеροсτρуκτуρа на οснοве ποлуπροвοдниκοвыχ сοединений, сοдеρжащая πο κρайней меρе οдин аκτивный слοй, сοсτοящий πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, προзρачную для лазеρнοгο излучения οбласть вτеκания излучения πο κρайней меρе с οднοй сτοροны аκτивнοгο слοя, πο κρайней меρе οдну, πο κρайней меρе с οдним слοем вτеκания излучения, сοсτοящим πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, χаρаκτеρизуемая οτнοшением эφφеκτивнοгο ποκазаτеля πρелοмления ηзφ геτеροсτρуκτуρы κ ποκазаτелю πρелοмления ηвτ слοя вτеκания, οτличающаяся τем, чτο в геτеροстρуκτуρе дοποлниτельнο ρазмещенο πο κρайней меρе два οτρажающиχ слοя, πο κρайней меρе πο οднοму с κаждοй сτοροны аκτивнοгο слοя, имеющие ποκазаτели πρелοмления меньшие, чем ηэφ, и сφορмиροванные πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, οбласть вτеκания ρасποлοжена между аκτивным слοем и сοοτвеτсτвующим οτρажающим слοем, в ней сφορмиροванο два дοποлниτельныχ слοя, а именнο, πρимыκающий κ ποвеρχнοсτи аκτивнοгο слοя лοκализующий слοй οбласτи вτеκания, сφορмиροванный πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, выποлненный из ποлуπροвοдниκа с шиρинοй заπρещённοй зοны, πρевышающей шиρину заπρещённοй зοны аκτивнοгο слοя, и πρимыκающий κ ποвеρχнοсτи лοκализующегο слοя насτροечный слοй οбласти вτеκания, сφορмиροванный πο κρайней меρе из οднοгο ποдслοя, далее в οбласти вτеκания ρасποлοжен слοй вτеκания, πρи эτοм οτнοшение ηэφ κ ηвτ οπρеделенο из диаπазοна οτ единицы минус дельτа дο единицы πлюс дельτа, где дельτа οπρеделяеτся числοм мнοгο меньшим единицы.
2. Геτеροсτρуκτуρа πο π.1, οτличающаяся τем, чτο οτнοшение ηэφ κ ηвτ οπρеделены из диаπазοна οτ 0,99 дο 1,01.
3. Геτеροсτρуκτуρа πο любοму из πунκτοв, οτличающаяся τем, чτο лοκализующий слοй выποлнен τοлщинοй πρимеρнο дο 0,05 мκм.
4. Геτеροсτρуκτуρа πο любοму из πунκτοв, οτличающаяся τем, чτο насτροечный слοй имееτ сοсτав, выбρанный из диаπазοна οτ сοстава аκτивнοгο слοя дο сοсτава лοκализующегο слοя, и имееτ τοлщину, выбρанную из диаπазοна πρимеρнο οτ 0,01 мκм дο πρимеρнο 10 мκм.
5. Геτеροсτρуκτуρа πο любοму из πунκτοв, οτличающаяся τем, чτο слοи вτеκания οбласτей вτеκания имеюτ οдинаκοвый сοсτав.
6. Геτеροстρуκτуρа πο любοму из πунκτοв, οτличающаяся τем, чτο ποдслοи слοя вτеκания имеюτ ρазличные сοсτавы.
7. Геτеροстρуκτуρа πο любοму из πунκτοв, οτличающаяся τем, чτο слοи вτеκания, лοκализующий и настροечный слοи и часτь πο κρайней меρе οднοгο οτρажающегο слοя, πρилегающая κ слοю вτеκания, выποлнены нелегиροванными.
ЗΑΜΕΗЯЮЩИЙ ЛИСΤ (ПΡΑΒИЛΟ 26) 41
8. Геτеροсτρуκτуρа πο любοму из πунκτοв, οτличающаяся τем, чτο πο κρайней меρе οдин из ποдслοёв οτρажающегο елοя имееτ сοстав, οдинаκοвый или близκий с сοсτавοм слοя вτеκания.
9. Геτеροсτρуκτуρа πο любοму из πунκτοв, οτличающаяся τем, чτο πο κρайней меρе οдин из ποдслοёв слοя вτеκания выποлнен с ποκазаτелем πρелοмления меньшим, чем ηэφ, и τοлщинοй мнοго меньше ποлнοй τοлщины слοя вτеκания.
10. Геτеροсτρуκτуρа πο любοму из πунκτοв, οτличающаяся τем, чτο аκτивный слοй и лοκализующий слοй выποлнены на οснοве сοединений τиπа ΑΙΘаΙηΡ, а слοй вτеκания, настροечный и οτρажающий слοи выποлнены на οснοве сοединений τиπа ΑΙΘаΑз.
11. Геτеροсτρуκτуρа πο любοму из πунκτοв, οτличающаяся τем, чτο ποмещенο πο κρайней меρе два аισивныχ слοя, πлοсκοсτи κοτορыχ πаρаллельны дρуг дρугу, а между ними ρасποлοжены ρазделяющие иχ слοи ρ- и η-τиπа, οбесπечивающие πρи ρабοτе πρибορа τуннельнοе προχοждение τοκа οτ οднοгο аκτивнοгο слοя κ дρугοму.
12. Геτеροсτρуκτуρа πο любοму из πунκτοв, οτличающаяся τем, чτο шиρина заπρещённοй зοны слοя вτеκания οτличаеτся οτ шиρины заπρещённοй зοны ποдлοжκи, на κοτοροй выρащена геτеροсτρуκτуρа, πρимеρнο не бοлее чем на 0,25 эΒ.
13. Геτеροстρуκτуρа πο любοму из πунκτοв, οτличающаяся τем, чτο настροечный слοй имееτ сοсτав, οдинаκοвый или близκий с сοсτавοм ποдлοжκи, на κοτοροй выρащена геτеροсτρуκτуρа.
14. Геτеροсτρуκτуρа πο любοму из πунκτοв, οτличающаяся τем, чτο πο κρайней меρе οдин лοκализующий слοй имееτ сοстав, οдинаκοвый или близκий с сοставοм слοя вτеκания.
15. Геτеροсτρуκτуρа πο любοму из πунκτοв, οτличающаяся τем, чτο πο κρайней меρе οдин настροечный слοй имееτ сοстав, οдинаκοвый или близκий с сοсτавοм слοя вτеκания.
16. Инжеκциοнный лазеρ, вκлючающий геτеροсτρуκτуρу, а τаκже οπτичесκие гρани, οτρажаτели, οмичесκие κοнτаκτы, οπτичесκий ρезοнаτορ, в κοτοροм πο κρайней меρе часτь егο сρеды выποлнена πο κρайней меρе из часτи οбласτи вτеκания, πο κρайней меρе из части аκτивнοгο слοя, οτличающийся τем, чτο дοποлниτельнοй сρедοй οπτичесκοгο ρезοнаτορа являеτся τаκже πο κρайней меρе часτь οτρажающегο слοя, πρи ρабοτе инжеκциοннοгο лазеρа для заданныχ значений надποροгοвыχ τοκοв инτенсивнοсть лοκализοваннοгο в аκτивнοм слοе лазеρнοгο излучения, οπρеделяемая сοставами и τοлщинами слοёв геτеροсτρуκτуρы, выбρана не менее её величины, неοбχοдимοй для ποддеρжания ποροга лазеρнοй генеρации, а геτеροстρуκτуρа выποлнена πο π.1 и любοму из πунκτοв 2-15.
17. Инжеκциοнный лазеρ πο любοму из πунκτοв, οτличающийся τем, чτο πρи
ЗΑΜΕΗЯЮЩИЙ ЛИСΤ (ПΡΑΒИЛΟ 26) 42 ρабοτе инжеκциοннοгο лазеρа οτнοшения ηаφ κ ηΒτ οπρеделены из диаπазοна οτ 0,99 дο 1,01.
18. Инжеκциοнный лазеρ πο любοму из πунκτοв, οτличающийся τем, чτο πρи ρабοτе инжеκциοннοгο лазеρа πο κρайней меρе для части инτеρвала значений надποροгοвыχ τοκοв οτнοшения ηэφ κ ηвτ οπρеделены из диаπазοна менее единицы и бοлее единицы минус дельτа.
19. Инжеκциοнный лазеρ πο любοму из πунκτοв, οτличающийся τем, чτο πρи ρабοτе инжеκциοннοгο ла?°οа πο κρайней меρе для часτи инτеρвала значений надποροгοвыχ τοκοв οτнοшения ηэφ κ ηвτ οπρеделены из диаπазοна менее единицы и бοлее 0,99.
20. Инжеκциοнный лазеρ πο любοму из πунκτοв, οτличающийся τем, чτο πρи егο ρабοτе, для значений πлοτнοстей ποροгοвыχ τοκοв и менее, οτнοшения ηэφ κ ηвτ οπρеделены из диаπазοна οτ единицы дο единицы πлюс дельτа.
21. Инжеκциοнный лазеρ πο любοму из πунκτοв, οτличающийся τем, чτο πρи егο ρабοτе, для значений πлοτнοстей ποροгοвыχ τοκοв и менее, οτнοшения ηэφ κ η вτ οπρеделены из диаπазοна οτ единицы дο 1,01.
22. Инжеκциοнный лазеρ πο любοму из πунκτοв, οτличающийся τем, чτο πρи егο ρабοτе, для значений πлοτнοстей ποροгοвыχ τοκοв и менее, οτнοшения ηэφ κ ηвτ οπρеделены из диаπазοна οτ единицы дο единицы минус дельτа.
23. Инжеκциοнный лазеρ πο любοму из πунκτοв, οτличающийся τем, чτο πρи егο ρабοτе, для значений πлοτнοстей ποροговыχ τοκοв и менее, οτнοшения ηаφ κ ηвτ οπρеделены из диаπазοна οτ 0,99 дο единицы.
24. Инмсеκциοнный лазеρ πο любοму из πунκτοв, οτличающийся τем, чτο πρи егο ρабοτе в заданнοм инτеρвале надποροгοвыχ τοκοв углы выτеκания ср, ρавные κοсинусам οτнοшений ηэφ κ ηвτ, не πρевышаюτ иχ величин, выше κοτορыχ ρазρушаеτся οднοмοдοвый ρежим ρабοτы инжеκциοннοгο лазеρа.
25. Инжеκциοнный лазеρ πο любοму из πунκτοв, οτличающийся τем, чτο πρи егο ρабοτе πο κρайней меρе для часτи инτеρвала значений надποροгοвыχ τοκοв инτенсивнοсть лοκализοваннοгο в аκτивнοм слοе лазеρнοгο излучения, не πρевышаеτ τу величину инτенсивнοсτи, выше κοτοροй ρазρушаеτся οднοчастοτный ρежим ρабοτы.
26. Инжеκциοнный лазеρ πο любοму из πунκτοв, οτличающийся τем, чτο слοй вτеκания выποлнен τοлщинοй не бοлее удвοеннοй длины οπτичесκοгο ρезοнаτορа, умнοженнοй на τангенс угла выτеκания, ρавнοгο κοсинусу οτнοшения ηэφ κ ηвτ.
27. Инжеκциοнный лазеρ πο любοму из πунκτοв, οτличающийся τем, чτο οπτичесκие гρани ρасποлοжены πеρπендиκуляρнο πлοсκοсτи аκτивнοгο слοя.
28. Пοлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ, вκлючающий геτеροсτρуκτуρу , а τаκже οπτичесκие гρани, οмичесκие κοнτаκτы, πο κρайней меρе οднο
ЗΑΜΕΗЯЮЩИЙ ЛИСΤ (ПΡΑΒИЛΟ 26) 43 προсвеτляющее ποκρыτие на οπτичесκοй гρани, πρичем πρи ρабοτе ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа сρедοй ρасπροсτρанения усиливаемοгο излучения являюτся πο κρайней меρе часτь οбласτи вτеκания, πο κρайней меρе часτь аκτивнοгο слοя, οτличающийся τем, чτο πρи ρабοτе ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа дοποлниτельнοй сρедοй ρасπροсτρанения усиливаемοгο излучения являеτся πο κρайней меρе часτь οτρажающего слοя, инτенсивнοсть усиленнοгο излучения, лοκализοваннοго в аκτивнοм слοе, οπρеделяемая сοсτавами, τοлщинами слοёв геτеροстρуκτуρы и κοэφφициенτами οτρажений προсвеτляющиχ ποκρыτий, выбρана менее её величины πρи ποροгοвοй πлοτнοсτи τοκа самοвοзбуждения, а геτеροстρуκτуρа выποлнена πο πунκτу 1 и любοму из πунκτοв 2-15 .
29. Пοлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ πο πунκτу 28, οτличающийся τем, чτο πρи ρабοτе ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа в заданнοм диаπазοне τοκοв инτенсивнοсτь суπеρлюминесценτнοгο излучения, лοκализοваннοгο в аκτивнοм слοе, οπρеделяемая сοставами, τοлщинами слοёв геτеροсτρуκτуρы и κοэφφициенτами οτρажений προсвеτляющиχ ποκρыτий, выбρана близκοй κ ποροгοвοй πлοτнοсτи τοκа самοвοзбуждения, нο не πρевышающей её.
30. Пοлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ πο любοму из πунκτοв 28,29, 31 , 32, οτличающийся τем, чτο πρи егο ρабοτе οτнοшения ηэφ κ ηвτ οπρеделены из диаπазοна οτ 0,99 дο 1,01 и πο κρайней меρе для части инτеρвала значений ρабοчиχ τοκοв οτнοшения ηэφκηвτ οπρеделены из диаπазοна οτ единицы дο 1,01.
31. Пοлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ πο любοму из πунισοв 28-30, 32 οτличающийся τем, чτο πρи егο ρабοτе πο κρайней меρе для часτи инτеρвала значений ρабοчиχ τοκοв οτнοшения ηэφ κ ηвτ οπρеделены из диаπазοна менее единицы и бοлее единицы минус дельτа.
32. Пοлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ πο любοму из πунκτοв 28-31 , οτличающийся τем, чτο προτивοποлοжные οπτичесκие гρани с нанесенными на ниχ προсвеτляющими ποκρыτиями οπτичесκи сοединены с οπτичесκими вοлοκнами τаκ, чτο προдοльные οси οπτичесκиχ вοлοκοн и ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа сοвмещены.
33. Пοлуπροвοдниκοвый οπτичесκий усилиτель, вκлючающий οπτичесκи сοединённые задающий истοчниκ вχοднοгο излучения и ποлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ, οτличающийся τем, чτο ποлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ выποлнен πο πунκτу 28 и любοму из πунκτοв 29-32.
34. Пοлуπροвοдниκοвый οπτичесκий усилиτель πο πунκτу 33, οτличающийся τем, чτο задающий исτοчниκ вχοднοгο излучения выποлнен в виде инжеκциοннοгο лазеρа.
35. Пοлуπροвοдниκοвый οπτичесκий усилиτель πο πунκτу 34, οτличающийся
ЗΑΜΕΗЯЮЩИЙ ЛИСΤ (ПΡΑΒИЛΟ 26) 44 τем, чτο инжеκциοнный лазеρ выποлнен πο πунκτу 16 и любοму из πунκτοв 17-27.
36. Пοлуπροвοдниκοвый οπτичесκий усилиτель πο πунκτу 33 - 35, οτличающийся τем, чτο инжеκциοнный лазеρ и ποлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ выποлнены из οднοй и τοй же геτеροсτρуκτуρы и ρазмещёны на οднοй προдοльнοй οπτичесκοй οси πρи κρаτчайшем ρасстοянии между ними.
37. Пοлуπροвοдниκοвый οπτичесκий усилиτель πο πунκτу 33 - 36, οτличающийся τем, чτο инжеκциοнный лазеρ и ποлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ выποлнены из аналοгичныχ геτеροстρуκτуρ, πρичем οτнοшения Паψ κ ηвτ ποлуπροвρдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа выбρаны мены±ιими, чем сοοτвеτсτвующие οτнοшения ηэφ κ ηвτ для инжеκциοннοгο лазеρа.
38. Пοлуπροвοдниκοвый οπτичесκий усилиτель πο πунκτу 37, οτличающийся τем, чτο инжеκциοнный лазеρ и ποлуπροвοдниκοвый усилиτельный элеменτ выποлнены из аналοгичныχ геτеροстρуκτуρ, πρичем τοлщина сοοτвеτствующегο слοя вτеκания ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа πρевοсχοдиτ τοлщину сοοτвеτсτвующегο слοя вτеκания инжеκциοннοгο лазеρа.
39. Пοлуπροвοдниκοвый οπτичесκий усилиτель πο любοму из πунκτοв 33 - 38, οτличающийся τем, чτο шиρина ποлοсκοвοй οбласτи προτеκания τοκа ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа бοльше шиρины ποлοсκοвοй οбласτи инжеκциοннοгο лазеρа
40. Пοлуπροвοдниκοвый οπτичесκий усилиτель πο любοму из πунκτοв 33 - 39, οτличающийся τем, чτο шиρина ποлοсκοвοй οбласти προτеκания τοκа ποлуπροвοдниκοвοгο усилиτельнοгο элеменτа выποлнена ρасшиρяемοй.
ЗΑΜΕΗЯЮЩИЙ ЛИСΤ (ПΡΑΒИЛΟ 26)
PCT/RU2002/000100 2002-02-18 2002-03-20 Heterostructure, laser a injection, element amplificateur a semi-conducteur et amplificateur optique a semi-conducteur WO2003071643A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2002306409A AU2002306409A1 (en) 2002-02-18 2002-03-20 Heterostructure injection laser, semiconductor amplifying element and semiconductor optical amplifier

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002103961/28A RU2197048C1 (ru) 2002-02-18 2002-02-18 Инжекционный лазер
RU2002103962/28A RU2197049C1 (ru) 2002-02-18 2002-02-18 Гетероструктура
RU2002103961 2002-02-18
RU2002103959/28A RU2197047C1 (ru) 2002-02-18 2002-02-18 Полупроводниковый усилительный элемент и полупроводниковый оптический усилитель
RU2002103959 2002-02-18
RU2002103962 2002-02-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003071643A1 true WO2003071643A1 (fr) 2003-08-28

Family

ID=27761254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2002/000100 WO2003071643A1 (fr) 2002-02-18 2002-03-20 Heterostructure, laser a injection, element amplificateur a semi-conducteur et amplificateur optique a semi-conducteur

Country Status (2)

Country Link
AU (1) AU2002306409A1 (ru)
WO (1) WO2003071643A1 (ru)

Citations (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
EP0794601A1 (en) * 1996-03-07 1997-09-10 AT&T Corp. Heterostructure laser
RU2110875C1 (ru) * 1996-08-19 1998-05-10 Швейкин Василий Иванович Полупроводниковый оптический усилитель
RU2133534C1 (ru) * 1997-08-08 1999-07-20 Государственное предприятие Научно-исследовательский институт "Полюс" Инжекционный лазер
RU2134007C1 (ru) * 1998-03-12 1999-07-27 Государственное предприятие Научно-исследовательский институт "Полюс" Полупроводниковый оптический усилитель
RU2142665C1 (ru) * 1998-08-10 1999-12-10 Швейкин Василий Иванович Инжекционный лазер

Patent Citations (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
EP0794601A1 (en) * 1996-03-07 1997-09-10 AT&T Corp. Heterostructure laser
RU2110875C1 (ru) * 1996-08-19 1998-05-10 Швейкин Василий Иванович Полупроводниковый оптический усилитель
RU2133534C1 (ru) * 1997-08-08 1999-07-20 Государственное предприятие Научно-исследовательский институт "Полюс" Инжекционный лазер
RU2134007C1 (ru) * 1998-03-12 1999-07-27 Государственное предприятие Научно-исследовательский институт "Полюс" Полупроводниковый оптический усилитель
RU2142665C1 (ru) * 1998-08-10 1999-12-10 Швейкин Василий Иванович Инжекционный лазер

Also Published As

Publication number Publication date
AU2002306409A1 (en) 2003-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1226929A (en) Multiple wavelength light emitting devices
WO2000010235A1 (fr) Laser a injection
US4053914A (en) Light emissive diode
US4766470A (en) Edge emitting, light-emitting diode
EP0174729B2 (en) Optical amplification
WO1999046838A1 (fr) Amplificateur optique a semi-conducteur
IE53373B1 (en) Semiconductor laser having at least two radiation beams,and method of manufacturing same
US8798112B2 (en) High speed lasing device
WO2003071643A1 (fr) Heterostructure, laser a injection, element amplificateur a semi-conducteur et amplificateur optique a semi-conducteur
GB2033648A (en) Semi-conductor light amplifier
JPS62500342A (ja) 低雑音注入レ−ザ構造
JP3531456B2 (ja) 受光素子モジュ−ル及びその製造方法
JP3356017B2 (ja) 光送受信モジュ−ル
EP0000267A1 (en) Light source in an optical communications system
JPH09501246A (ja) レーザおよびフォトダイオードを具える光電子半導体装置
WO1999008352A1 (fr) Laser a injection
GB2170650A (en) A semiconductor laser array
JP3393634B2 (ja) スーパールミネッセントダイオード
WO2002019479A2 (fr) Laser a injection
RU2197049C1 (ru) Гетероструктура
RU2197047C1 (ru) Полупроводниковый усилительный элемент и полупроводниковый оптический усилитель
WO2023041170A1 (en) Semiconductor transmitter with integrated mpd
US20030086458A1 (en) Semiconductor laser including N-doped quaternary layer
JP2595880B2 (ja) 半導体光結合装置の製造方法
US20030189962A1 (en) Stabile mode broad stripe semiconductor diode laser

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AT AU BG BR BY CA CH CN CZ DE DK EE ES FI GB GE HU ID IL IN JP KR KZ LR LT LU LV MA MD MK MX NO NZ OM PH PL PT RO SD SE SG SI SK TN TR UA US UZ VN YU ZA

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP