Мощные линейки лазерных диодов на основе квантоворазмерных гетероструктур (Al)GaAs/AlGaAs/GaAs и GaAsP/GaInP/GaAs

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Представлены теоретические и экспериментальные результаты сравнения мощных лазерных линеек спектрального диапазона 800 – 810 нм, изготовленных на основе гетероструктур (Al)GaAs/AlGaAs и GaAsP/GaInP. Лучшие результаты были продемонстрированы для линеек на основе гетероструктур GaAsP/GaInP. Максимальные значения выходной оптической мощности лазерных линеек длиной 1 см в квазинепрерывном режиме накачки достигали 370 – 380 Вт. Обсуждается возможная причина различия выходных мощностей линеек на основе исследуемых систем материалов и приведены способы дальнейшего увеличения мощности излучения.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Н. В. Гультиков

ООО «Сигм Плюс»

Author for correspondence.
Email: nikita.gultickov@yandex.ru
Russian Federation, Москва, ул. Введенского, 3, 117342

К. Ю. Телегин

ООО «Сигм Плюс»

Email: nikita.gultickov@yandex.ru
Russian Federation, Москва, ул. Введенского, 3, 117342

А. Ю. Андреев

ООО «Сигм Плюс»

Email: nikita.gultickov@yandex.ru
Russian Federation, Москва, ул. Введенского, 3, 117342

Л. И. Шестак

ООО «НПП «Инжект»

Email: nikita.gultickov@yandex.ru
Russian Federation, Саратов, ул. Элмашевская, 3а, 410033

В. А. Панарин

ООО «НПП «Инжект»

Email: nikita.gultickov@yandex.ru
Russian Federation, Саратов, ул. Элмашевская, 3а, 410033

М. Ю. Старынин

ООО «НПП «Инжект»

Email: nikita.gultickov@yandex.ru
Russian Federation, Саратов, ул. Элмашевская, 3а, 410033

А. А. Мармалюк

ООО «Сигм Плюс»

Email: nikita.gultickov@yandex.ru
Russian Federation, Москва, ул. Введенского, 3, 117342

М. А. Ладугин

ООО «Сигм Плюс»

Email: nikita.gultickov@yandex.ru
Russian Federation, Москва, ул. Введенского, 3, 117342

References

  1. Bachmann F., Loosen P., Poprawe R. High Power Diode Lasers: Technology and Applications (New York: Springer Series in Optical Sciences, 2007).
  2. Behringer M., Eberhard F., Herrmann G., Luft J., Maric J., Morgott S., Philippens M.C., Teich W. Proc. SPIE, 4831, 4 (2003).
  3. Ладугин М.А., Коваль Ю.П., Мармалюк А.А., Петровский В.А., Багаев Т.А., Андреев А.Ю., Падалица А.А., Симаков В.А. Квантовая электроника, 43 (5), 407 (2013) [Quantum Electron., 43 (5), 407 (2013)].
  4. Knauer A., Erbert G., Staske R., Sumpf B., Wenzel H., Weyers M. Semiconductor Science and Technology, 20, 621 (2005).
  5. Garbuzov D.Z., Abeles J.H., Morris N.A., Gardner P.D., Triano A.R., Harvey M.G., Gilbert D.B., Connoly J.C. Proc. SPIE, 2682, 20 (1996).
  6. Мармалюк А.А., Ладугин М.А., Андреев А.Ю., Телегин К.Ю., Яроцкая И.В., Мешков А.С., Коняев В.П., Сапожников С.М., Лебедева Е.И., Симаков В.А. Квантовая электроника, 43 (10), 895 (2013) [Quantum Electron., 43 (10), 895 (2013)].
  7. Мармалюк А.А., Андреев А.Ю., Коняев В.П., Ладугин М.А., Лебедева Е.И., Мешков А.С., Морозюк А.Н., Сапожников С.М., Данилов А.И., Симаков В.А., Телегин К.Ю., Яроцкая И.В. ФТП, 48 (1), 120 (2014).
  8. Тер-Мартиросян А.Л., Свердлов М.А., Родин C.Н., Пихтин Н.А. Фотоника, 13 (5), 486 (2019).
  9. Hülsewede R., Schulze H., Sebastian J., Schröder D., Meusel J., Hennig P. Proc. SPIE, 6456, 645607 (2007).
  10. Morales J., Lehkonen S., Liu G., Schleuning D., Acklin B. Proc. SPIE, 9733, 97330T (2016).
  11. Fan Yang, Gangming Liu, Cunxue Wu, Zhiwan Yan. Proc. SPIE, 11562, 115621C (2020).
  12. Stringfellow G.B. Organometallic Vapor-Phase Epitaxy: Theory and Practice (San Diego: Academic Press, 1999).
  13. Adachi S. Properties of Semiconductor Alloys: Group-IV, III–V and II–VI Semiconductors (Chichester: John Wiley & Sons, 2009).
  14. Chand N., Chu S.N.G., Dutta N.K., Lopata J., et al. IEEE J. Quantum Electron., 30, 424 (1994).
  15. Алферов Ж.И., Кацавец Н.И., Петриков В.Д., Тарасов И.С., Халфин В.Б. ФТП, 30, 474 (1996).
  16. Ueda O., Pearton S.J. (Eds) Materials and Reliability Handbook for Semiconductor Optical and Electron Devices (New York: Springer Science + Business Media, 2013).
  17. Ling Bao, Jun Wang, Mark Devito, Dapeng Xu, Mike Grimshaw, Weimin Dong, Xingguo Guan, Hua Huang, Paul Leisher, Shiguo Zhang, Damian Wise, Rob Martinsen, Jim Haden. Proc. SPIE, 7953, 79531B (2011).
  18. Eliseev P.G. Progress in Quantum Electron., 20 (1), 1 (1996).
  19. Moison J.M., Guille C., Houzay F., Barthe F., Van Rompay M. Phys. Rev., B40 (9), 6149 (1989).
  20. Prost W., Scheffer F., Liu Q., Lindner A., Lakner H., Gyuro I., Tegude F.J. J. Cryst. Growth, 146, 538 (1995).
  21. Philips B.A., Norman A.G., Seong T.Y., Mahajan S., Booker G.R., Skowronski M., Harbison J.P., Keramidas V.G. J. Cryst. Growth, 140, 249 (1994).
  22. Дегтярева Н.С., Кондаков С.А., Микаелян Г.Т., Горлачук П.В., Ладугин М.А., Мармалюк А.А., Рябоштан Ю.Л., Яроцкая И.В. Квантовая электроника, 43 (6), 509 (2013) [Quantum Electron, 43 (6), 509 (2013)].
  23. Viswanath A.K. Handbook of Surfaces and Interfaces of Materials, Volume 1: Surface and Interface Phenomena. Ed. by H.S. Nalwa (San Diego: Academic Press, 2001).
  24. Pearton S.J., Ren F., Hobson W.S., Abernathye C.R., Chakrabarti U.K. J. Vac. Sci. Technol. B, 12 (1), 142 (1994).
  25. Кейси Х., Паниш М. Лазеры на гетероструктурах (М., Мир, 1981, т. 1).
  26. Ziegler M., Talalaev V., Tomm J.W., Elsaesser Th., Ressel P., Sumpf B., Erbert G. Appl. Phys. Lett., 92, 203506 (2008).
  27. Tomm J.W., Ziegler M., Hempel M., Elsaesser T., Tomm J.W. Laser Photonics Rev., 5 (3), 422 (2011).
  28. Алферов Ж.И., Кацавец Н.И., Петриков В.Д., Тарасов И.С., Халфин В.Б. ФТП, 30 (3), 475 (1995).
  29. Nakwaski W. J. Appl. Phys., 67, 1659 (1990).
  30. Ладугин М.А., Гультиков Н.В., Мармалюк А.А., Коняев В.П., Соловьева А.В., Квантовая электроника, 49 (10), 905 (2019) [Quantum Electron., 49 (10), 905 (2019)].
  31. Yoo J.S., Lee H.H., Zory P.S. IEEE Photonics Technol. Lett., 3 (7), 594 (1991).
  32. Демидов Д.М., Тер-Мартиросян А.Л., Булашевич К.А., Хохлев О.В., Карпов С.Ю. Научное приборостроение, 23 (2), 129 (2013).
  33. Wenzel H., Crump P., Pietrzak A., Wang X., Erbert G., Tränkle G. New J. Phys., 12, 085007 (2010).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig.1. Designs of the studied AlGaAs/GaAs (a) and GaAsP/GaInP (b) heterostructures.

Download (87KB)
Indexing metadata
3. Fig.2. Envelopes of emission spectra for a 5 mm long LLD based on a system with aluminum and a system without aluminum at 25 °C and 55 °C.

Download (152KB)
Indexing metadata
4. Fig.3. Watt-ampere characteristics in quasi-continuous pumping mode (25 Hz, 250 μs) of a 5 mm long LLD without thermal stabilization (a) and a 10 mm long LLD with heat sink temperature stabilization at 25 °C (b).

Download (137KB)
Indexing metadata
5. Fig.4. Current-voltage characteristics in quasi-continuous pumping mode (25 Hz, 250 μs) of a 5 mm long LLD without thermal stabilization.

Download (64KB)
Indexing metadata
6. Fig.5. Calculated overheating curve of the LLD output mirror 5 mm long for different surface recombination rates: near the threshold current I = 17 A (a), at a pump current I = 90 A (b).

Download (78KB)
Indexing metadata

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).