Мощные многомодовые полупроводниковые лазеры ( λ = 976 нм) на основе асимметричных гетероструктур с расширенным волноводом и пониженной расходимостью излучения в перпендикулярной плоскости

Аннотация: Исследовано влияние конструкции активной области на расходимость излучения в дальней зоне, в плоскости, перпендикулярной p – n-переходу, мощных полупроводниковых лазеров на основе асимметричных гетероструктур с расширенным волноводом толщиной 4 мкм, с одной (SQW) и двумя (DQW) квантовыми ямами InGaAs. Показано, что количество квантовых ям оказывает существенное влияние на величину расходимости, определяемую углом, захватывающим 95 % излучаемой мощности (Θ_{95 %}). Для асимметричных гетероструктур с активной SQW-областью угловая расходимость излучения на уровне половины высоты от максимума интенсивности составила 12.9°. Экспериментально показано, что переход от SQW- к DQW-конструкции активной области приводит к увеличению значения Θ_{95 %} с 23.2 ° до 41.8 °. Для обоих типов структур внутренние оптические потери и внутренний квантовый выход стимулированного излучения составили 0.27 см^–1 и 99 % соответственно. На основе асимметричных гетероструктур с активной SQW-областью были продемонстрированы мощные полупроводниковые лазеры, излучающие в непрерывном режиме мощность 9 Вт при температуре и токе накачки: 25 °С/10 А, 55 °С/11.4 А.

Ключевые слова: мощные полупроводниковые лазеры, угловая расходимость в перпендикулярной плоскости, дизайн активной области, угол, захватывающий 95 % излучаемой мощности.