Низкопороговый поверхностно-излучающий лазер с вертикальным полуволновым резонатором и модовым фильтром, генерирующий одну поперечную моду на длине волны 940 нм

Аннотация: Продемонстрирована структура поверхностно-излучающего лазера с вертикальным резонатором (VCSEL) с модовым фильтром и полуволновым (λ/2) резонатором. Изучено влияние резонаторов длиной λ/2 и λ на величину порогового тока. Оптимизированы толщина и диаметр области травления модового фильтра для получения единственной поперечной моды выходного излучения. Результаты показали, что при изменении длины резонатора с λ на λ/2 пороговый ток VCSEL снижается с 0.85 до 0.65 мА, т. е. на 30.8%. Кроме того, при толщине модового фильтра 80 нм и диаметре области травления 2.5 мкм коэффициент подавления боковых мод достигает 90 дБ, что удовлетворяет требованиям к выходному излучению с одной поперечной модой. Оптимизированные структуры VCSEL позволят преодолеть многие трудности и перспективны для использования в 3D распознавании лиц.

Ключевые слова: VCSEL, модовый фильтр, режим одной поперечной моды, полуволновой резонатор, пороговый ток