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

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

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.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. В. Гультиков

ООО «Сигм Плюс»

Автор, ответственный за переписку.
Email: nikita.gultickov@yandex.ru
Россия, Москва, ул. Введенского, 3, 117342

К. Ю. Телегин

ООО «Сигм Плюс»

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

А. Ю. Андреев

ООО «Сигм Плюс»

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

Л. И. Шестак

ООО «НПП «Инжект»

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

В. А. Панарин

ООО «НПП «Инжект»

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

М. Ю. Старынин

ООО «НПП «Инжект»

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

А. А. Мармалюк

ООО «Сигм Плюс»

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

М. А. Ладугин

ООО «Сигм Плюс»

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

Список литературы

  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).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис.1. Конструкции исследуемых гетероструктур AlGaAs/GaAs (а) и GaAsP/GaInP (б).

Скачать (87KB)
Метаданные
3. Рис.2. Огибающие спектров излучения для ЛЛД длиной 5 мм на основе системы с алюминием и системы без алюминия при 25 °С и 55 °С.

Скачать (152KB)
Метаданные
4. Рис.3. Ватт-амперные характеристики в квазинепрерывном режиме накачки (25 Гц, 250 мкс) ЛЛД длиной 5 мм без термостабилизации (а) и ЛЛД длиной 10 мм со стабилизацией температуры теплоотвода при 25 °С (б).

Скачать (137KB)
Метаданные
5. Рис.4. Вольт-амперные характеристики в квазинепрерывном режиме накачки (25 Гц, 250 мкс) ЛЛД длиной 5 мм без термостабилизации.

Скачать (64KB)
Метаданные
6. Рис.5. Расчетная кривая перегрева выходного зеркала ЛЛД длиной 5 мм для разных скоростей поверхностной рекомбинации: около порогового тока I = 17 A (а), при токе накачки I = 90 А (б).

Скачать (78KB)
Метаданные

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).