Импульсные многоэлементные полупроводниковые лазеры с накачкой электронным пучком тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

0 О л РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК " ■'' ' ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ

На правах рукописи УДК 621.373.826

ЗВЕРЕВ МШИ1 ШТРОФАНОШЧ

ИМПУЛЬСНЫЕ' ШОГОЭЛЕМШНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЛАЗЕРЫ С НАКАЧКОЙ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ .

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико - математических наук

01.04.21 - лазерная физика

Москва 1993

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В НАУЧНО-ИССВДОВАТЕЛЬСКОМ ЦЕНТРЕ ПО ИЗУЧЕНИЮ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ И ВАКУУМА

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Быковский Ю.А. доктор физико-математических науй, профессор

Пашинин П.П. доктор физико-математических наук, профессор

Ривлин Л.А.

Ведущая организация - НПО "ПЛАТАН"

Защита состоится " 29 " Ноября_1993 г. в 15 часов

на заседании специализированного совета Д.003.49.01 Института общей физ:яш РАН по адресу: 117924, Москва, ул.Вавилова, 38.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИОФАН. Автореферат разослан "27 " Окм<<ря:_1953 г.

Ученый секретарь специализированного совета, к.ф.м.н.

Макаров В.П,

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность теми. Разработка мощных импульсных источников света наносекундяого диапазона, работавши в видимой и ближних ИК и УФ•диапазонах спектра, продолжает оставаться актуальней задачей квантовой электроники. При этом желательно меть возможность плавно или дискретно менять длину волны излучения.

К решению этой проблемы можно подойти, используя в качестве активной среды полупроводниковые кристаллы. Известно, что существует большое количество полупроводников с больший значением вероятности излучательной рекомбинации, дайна волны излучения которых, определяемая в основном шириной запрещенной зоны, лежит в диапазоне от ультрафиолетовой до далекой инфракрасной области. При накачке полупроводниковых кристаллов быстрыми электронами значительная часть энергии накачки может быть преобразована в свет.

В связи с этим представляет интерес рассмотреть возможность получения мощных импульсов света с помощью полупроводниковых лазеров с накачкой электронным пучком £I /. При использовании в качестве материала активного элемента различных полупроводниковых соединений длина волны генерации таких лазеров может быть выбрана любой в диапазоне от ~ 0,35 мкм до 10 - 20 мкм.

С момента получения генерации в лазерах такого тшп на кристаллах сульфида кадмия в 1964 г. £.2J проведено большое количество исследований, посвященных различным аспектам их работы, некоторые модели лазеров доведены до промышленного выпуска и используются в народном хозяйстве.

Наиболее известными являются два типа лазеров: квазинепрерывные сканирующие лазеры для проекционного отображения информации на большом экране £Ъ / и мощные импульсные лазеры. •

В зависимости от геометрия накачки разделяет два основные конструкции лазеров - с поперечной накачкой, при которой ось оптического резонатора перпенддауларка оси электронного пучка, и с продольной накачкой, при которой эти оси совпадают.

На некоторьс: полупроводниковых штериалах достигнуты значения эс^фоктивности преобразования энергии електронного пучка в сват, близкие к теоретическому пределу (~ЗС$).

В связи с появлением малогабаритных импульсных источников глектроиов с эффективностью, превшаащей 5СЙ Г ^ 7, появилась возможность разработки ь'алога<5аритных лазеров наносекундного диапазона, работающих на наперед заданной дайне волны идя выборе длин волн, с общей сффективпостью до 5 -

В настстщей работе кредставлены результаты исследований, проведенных автором, начиная с 1967 года, направленных на создание мощных импульсных полупроводниковых лазерив с электронным возбуждением. Часть работы выполнена в ФИАКе, частз - во ВНИВДВ Госстандарта совместно с коллективами сотрудников отдела 23 и Московского института радиосвязи.

К началу постановки данной работа была получена генерация в лазерах с электронным возбуждением ка некоторых полупроводниковых материалах, было выяснено, что предельная мощность лазеров ограничена разрушением материала активного элемента и для увеличения выходной мощности необходима разработка ыногоэлементных излучателей. Было установлено существенное влияние на параметры генерации усиленного в активном элементе спонтанного излучения, которое приводило к падению эффективности генерации при увеличении поперечного размера активного,элемента Г 5 /. Были высказр'тг соображения о возможности получения и многоэлвменткнх лазерах с продольной накачкой большой импульсной мощности с высокой эффективностью к узкой диаграы-

мой направленности £ 6 /, однако генерация в многоэлементных лазерах не была получена, а максимальная мощность одноэлементного лазера с продольной накачкой, работающего при азотном охлаждении активного элемента, не превышала 900 Вт £5].

В соответствии с вышесказанным, основной задачей1'и предметом предлагаемой диссертационной работы являлось проведение комплекса исследований, направленных на создание мощных импульсных многоэлементных полупроводниковых лазеров с накачкой электронным пучком.

В связи с поставленной общей задачей для ее успешного решения в данной работе были поставлены и решены следувдае задачи более частного характера:

- проведены исследования энергетических характеристик одноэлементных лазеров, направленных на поиск оптимальной конструкции многоэлементного лазера;

- предложена двумерная модель расчета параметров лазеров (эффективности, мощности генерации, распределения излучения в дальней зоне)?

- разработаны многоэлементные конструкции излучателей из. разных полупроводниковых материалов с высокой импульсной мощностью,, проведены исследования их параметров, выяснены особенности их работы;.

- проведены исследования характера уши рения линии усиления в лазерах с накачкой электронным пучком;

- проведены исследования факторов, определяющих расходимость излучения лазеров с электронным возбуяденкем?

- проведены исследования влияния акустических свойств кристаллов на параметры генерации?

- реализован импульсно-периодический режим работы многоэ-

лементных полупроводниковых лазеров;

- проведзно изучение когерентных свойств излучения лазеров с электронной кзкачкой;

- проведено изучение динамике генерации, а также динамики коэффициента'усиления полупроводника в процессе импульса накачки;

- показала йобыожностъ некоторых применений излучения мно-гоэлекентннх лазеров, в частности, для накачки лазеров на красителях.

Научная новизна работы определяется тем, что в ней:

- получена генерация многоэлементкнх лазеров с накачкой электронным пучком на длинах волн от 840 ш," до 350 юл" на кристаллах Gafis, CdSSet CdS) ¿л$е, 2п0, Zn$.

■ - достигнута импульсная мощность генерации на уровне 10 - 15 МВт ка ряде полупроводниковых: кристаллов. Максимальная энергия светового импульса, равная 250 мДх, ползтаяа в лазере ка кристаллах сульфида кадмия (длительность импульса ~ 15 не, длина •олны 525 нм);

- предложена двумерная модель расчета параметров лазеров, учитывающая усиление спонтанного излучения в активной среде;

- предложена модель неоднородного уширешш лшли усиления в лазерах на кристаллах сульфида кад;..ия;

- получена генерация многоэлементного полупроводникового лазера с неустойчивым резонатором?

-■подучена расходимость одноэлементного лазера на арсениде галлкя с продольной накачкой, еоотввтаедищая генерации основной поперечной моды (7»);

- исследовано влияние на расходимость излучения лазеров'

различных факторов: геометрии резонатора, перекосов зеркал, неоднородкостей активной среда, составных резонаторов, геометрических параметров многоэлем&атных излучателей;

- показано влияние на параметры лазеров акустических колебаний, возникающих в кристалле в процессе накачки электронным импульсом;

- достигнуто значение средней мощности излучения в Т Вт при работе многоэлементного лазера в импульсно-периодкческом режиме;

- показана возможность использования излучения импульсных многоэлементных лазеров для накачки-лазеров на крашгтелях, а .также для исследования динамики свойств пол}проводниковых кристаллов в течение импульса накачки.

Практическая пенное^ диссертационной работы состоит в получеши научной информации, направленной на создание приборов нового типа - импульсных мощных многоэлементных полупроводниковых лазеров наносекукдного диапазона, предназначенных для их использования в интерферометрии, медицине,- навигации, в научных исследованиях, для накачки лазеров других типов н т.д. Научные положения, выносимые на здшяту;-

1. Реализация генерации в шогоэлементных лазерах о накачкой электронным пучком на ряде полупроводниковых соединений.

2. Достижение энергии светового импульса в 250 в лазера на сульфиде кадмия, (мощность <*Т7 МЭг).

3. Установление неоднородного характера ушярения линии усиления в лазерах на сульфиде кадмия с накачкой электронным пучком.

4. Установление влияния акустических колебаний, возникающих в кристаллах в процессе накачки импульсным электронным пучком,

та некоторые параметры лазеров с электронным возбуждением (мощность излучения, расходимость, деградацию активных элементов). 5. Достижение дифракционной расходимости (7*) в одноэлементном лазеро на арсоциде галлия с продольной накачкой. 5. Установление влияния различных факторов на диаграмму направленности излучения полупроводниковых лазеров с накачкой электронным цучхом: геометрии резонатора и активного элемента, неодно-родностей активной среды, составного резонатора и иепараллель-носгл поверхностей образца, динамических возмущений б процессе импульса накачки.

7. Достижение генерации в много элементном лазере на сульфиде кадмия с неустойчивым резонатором.

С. Досеткеняе средней. мсдности в I Вт в ыногоэлекентном лазере кАщульсно-периоД/гаеского действия.

9. Реализация генерации в лазерах на красителях в растворах и твердых матрицах с накачкой излучением импульсных многоэлементных полупроводниковых лазаров.' '

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, девяти глав, заключения . •л списка литературы, содержание диссертации изложено на 249 страницах включая 119 рисунков. Список литературы содержи М наименований.

Публикации.

Основные результаты диссертации опубликованы в 45 работах. Общее чиодо опубликованных автором работ составляет 71 наименований, среда которых 5 изобретений. Апообагом.работы.

Результата, изложенные в диссертации, были представлены и

обсуздены на следующих конференциях и совещаниях:

1. 19 Conjezcnce On The 2~б Scmicoftd. Compound^ РгойЛахеШЪ '

2. 2 Всесоюзное совещание но физике и химии соед. A^Bg, Ужгород, 1969. ,

3. 4 Всесоюзный симпозиум по сильноточной электронике, Томск, - 1982.

4. 5 Всесоюзное совещание "Физика и техническое применение полупроводников AgBg, Вильнюс, 1983.

5. 4 Всесоюзная конференция "Оптика лазеров", Ленинград, 1984. 6,7. Конференция "Материаловедение халькогенидных и кислородо-содержащих полупроводников", Черновцы, 1986, 1991.

8. Конференция "Физика полупроводниковых лазеров", Вш>юос, 1989.

9. 2 Всесоюзный симпозиум по радиационной плазмодинамикэ, МГТ7,

1991.

ю. Ind. Еигореап Соп}егелсе cj. Quantum Elejctzonu

E&EC8S, Vzezden, II. 9 Симпозиум по сильноточной электронике, Екатеринбург,

1992.

Личный вклад автора. Содержание диссертации отражает личный вклад автора в опубликованные работы. Комплекс исследований, резулз-г-таты которых приведены в настоящей диссертационной работе, выполнен в рамках научно-исследовательских работ под руководством и при непосредственном участии автора. ■'

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Во введении дается -краткий литературный обзор, обосновывается актуальность теш диссертации, ее научная новизна и практическая значимость, офорадулированн основные задачи и цели иссле-

дования, научные положения, выносише на защиту.

Глава I. Экспериментальные установки и методика экспериментов.

В первой главе приводится описание используемых в работе для накачки лазеров источников электронов, полупроводниковых материалов, методики подготовки образцов и проведения измерений. В большинстве экспериментов использовались импульсные электронные пушки с ускоряющим напряжением 150 - 350 кэЗ, длительностью

о

импульса I - 100 не и плотностью тока до 1000 А/см'.

Активные элементы лазеров изготавливались из полупроводни-

а тазшэ из арсенала галлия.

При проведении экспериментов с одноэлементными лазерами размер накачиваемой области ограничивался диафрагмами, помещенными перед образцом со стороны электро.лого пучка. Технология изготовления многоэлементных мшаеьей изложена в главе-3.

Глава 2. Расчет параметров полупроводниковых лазеров с

. - В полупроводниковых лазерах пороговых коэффициент усиления достигает десятков и сотен обратных сантиметров.:Из-за этого . большое влияние на параметры тенерации оказывает суперяюминес-ценцкя, то есть усиленное в активной среде лазера спонтанное из. лучение. Энергия, уносимая светом суперяюминесценции, может быть соавнима с J световой энергией, излучаемой лазером, а при неудачно гы. ранной геометрии активного элемента может превосходить ее. До постановки данной работы этот эффект был рассмотрен в рамках одномерной модели [Ь]. Справедливость такого рассмотрения далеко не очевидна. В ряде случаев,"например, при рас-

ковых монокристаллов AgBg (CdS,

накачкой электронным пучком,

чете расходимости излучения, одномерная модель в принципе непригодна.

В п.2,1 настоящей главы предлагается двумерная модель расчета параметров лазера. Рассматривается стационарная система уравнений для поля в резонаторе и для инверсии в активной среде.

_ В качестве уравнения для поля используется уравнение переноса для фотонов (таким образом, в модели не учитываются явления, связанные с когерентными свойствами излучения). Из простого геометрического рассмотрения найдена функция Грина данной задачи с учетом соответствующих граничных условий.

На основе предложенной модели вычислены зависимости эффективности и мощности генерации от накачки, от геометрии активного элемента, расчигана диаграмма направленности одно- и многоэлементного лазера. Объяснен целый ряд экспериментальных результатов, а именно: наличие максимума на зависимости•выходной мощности от поперечного размера лазера с продольной накачкой, отсутствие излома на ватт-амперных характеристиках, отклонение диаграммы направленности от оси лазера с продольной накачкой при перекосе зеркал, сложный характер распределения поля в дальней зоне излучения многоэлементного лазера с внешним зеркалом и др. Показано, что из-за большой величины показателя преломления в' полупроводниковых кристаллах значительная часть света излучается в волноводкые моды, не выходящие из кристалла за счет полного внутреннего отражения.

Проведенное рассмотрение позволяет выбрать простые соотношения медцу геометрическими размерами активного элемента, коэффициентами потерь в активной и пассивной областях лазера и пороговым коэффициентом усиления, при которых влиянием суперлвми-

несцекцяи на параметры лазера могно пренебречь. Ясно, что это требование является необходимым при разработке оптимальной конструкции активного элемента.

Упрощенная модель расчэта параметров лазера при выполнении сформулированных выев условий, т.е. в пренебрежении .влиянием усиленного спонтанного излучения, рассмотрена в разделе 2.2. Схожий подход, предлагался ранее в работе £ 7 У. Несмотря на ряд серьезных упрощений, модель позволяет'определить основные соотношения мзжду параметрами накачки, резонатора а активной среды, в частности, правильно оценить предельно достижумую эффективность лазера, оптимальный коэффициент отражения выходного зеркала, длину резонатора, что подтверждается приведенными в следующей главе экспериментальными данными.

Глава 3, Энергетические характеристики импульсных полупроводниковых лазеров, с накачкой электронным лучком.

В настоящей главе приводится описание методики обработки полупроводниковых кристаллов, изготогления активных элементов, а также' результаты экспериментальных исследований параметров одноэлементных и многоэлементных лазеров.

Так как при механическом воздействии на полупроводниковые материалы неизбежно появляется нарушенный слой, в котором параметры кристалла могут существенно отличаться от исходных, при • подготовке полупроводниковых кристаллов и изготовлении активных элементов необходимо использовать такие режимы обработки, при которых влитие нарушений было бы минимальным. Ьассштренчю этого вопроса посвящен раздел 3.1.

Для' изготовления активных элементов стотая полупроводниковых кристаллов нарезались алмазным диском на пластины толщиной 1-2 юл, ьосле чего их поверхности с ошлифовывалась порошками

с последовательно уменьшающимся размером зерен до заданной толщины и полировались. Для контроля величины нарушенного слоя и выбора оптимального режима обработки была проведена серая экспериментов, в которых распределение катодатаетнесценции на сколе полупроводниковой пластины наблюдалось с помощью растрового электронного микроскопа. На некоторых материалах (ZnSt ZrtS) для уменьшения величины нарушенного слоя после механичен -ой полировка использовалось химическое травление. Для кристаллов сульфида кадмия в ряде случаев для тех же далей производился высокотемпературный отжиг полупроводниковых пластин.

Для изготовления шогоэлементякх лазеров было необходимо разработать методику разделения полупроводниковой пластины на • отдельные оптически изолированные элементы с целью устранения усиления света в плоскости кристалла. В первых лазерах, изготовленных из арсенида галлия, использовалась элекгроэррозионная . резка пластины на отдельные ячейки с заполнением пазов теллуром и эпоксидной смолой в качестве связующего компонента. В дальнейшем технология была изменена: использоваласв лазерная нарезка ячеек, а также механическая резка струной с абразивом (для этих методов, в отлитое от электроэррозионного, не требовалась высокая проводимость кристалла). Заполнение яазов проводилось' -с помощью самотвердеющей эвтектики In-Ga-Cu. Процедура изготовления активных элементов была следующей: на полированную пластину полупроводника наносилось выходное диэлектроческое зеркало, после чего пластина зеркалом приклеивалась к сапфировой подложке. После этого пластина полировалась с другой стороны', на ней нарезались разделительные пазы, заполнялись поглотителем. Далее пластина подполировывалась и на нее наносилось глухое ые-

. тазишческое зеркало. Сапфировая подпэкка придавала жесткость всей конструкции, через нее происходил вывод света.

Для лазеров с поперечной накачкой многоэлементные ступенчатые мишени набиралась из отдельных брусков с полированным! либо сколотыш тремя поверхностями, для предотвращения усиления света вдоль брусков последние нарезались на элементы шириной ~ 0,2 №.

В разделе 3.2 приводятся результаты экспериментальных исследований одноэлементных лазеров. Снимались зависимости мощности и эффективности генерации от накалки для лазеров с различными значениями параметров резонатора, изготовлениях из разных . полупроводниковых материалов. Результаты измерений сравнивалась с расчетами, описанными в главе 2.

Из-за влияния суперлшинесцешсш эффективность генерации лазеров с продольной накачкой падает с ростом поперечного размера активного элемента при постоянной удельной накачке, а на зависимости выходной модности от поперечного размера тлеется максимум. Максимальное значение эффективности генерации ~ 2СЙ достигнуто в лазере на арсенале галлия при азотном охлаждении кристалла. При комнатной температуре образца максимальное значение эффективности генерации составило 7 - (С^ 2пО).

3 лазерах с поперечной накачкой также наблюдается уменьшение эффективности генерации с ростом поперечного размера лазера. Максимальное значение мощности генерации одноэлементных лазеров ограничено разрушением активных элементов собственным излучением и составляет величину ~ 15 -20 кВт при длительности импульса накачки 10 не.

В разделе. 3.3 приводятся результаты исследований многоэле-ментнкх полупроводниковых лазорев с накачкой электронным пучком.

Показано, что разделение поверхности полупроводниковой шхасти-ны на ячейки о помощью разделительных пазов позволило устранить влияние оупердшинесценцил, в результате чего наблюдается линой-ный рост выходной мощности с площадью многоэлементной гетени при постоянной удельной накачке. При этом, однако, необходима полная оптическая развязка мезду ячейками, что достигается цро-резанием разделительных пазов на всю толщину полупроводниковой пластины. При изготовлении конструкции активного элемента необходимо обеспечить утечку электрических зарядов с поверхности активного элемента, в противном сдучае происходит пробой, приводящий к разрушению глухого зеркала лазера.

Максимальная мощность, которая может быть получена с мишени фиксированной площади, ограничена разрушением зеркал. В ряде случаев, при отсутствии полной оптической развязки элементов, картина разрушений коррелировала с симметрией ячейки, что связано с возникновением акустических волн в ячейке с частично отражающими границами.

.Максимальное значение мощности генерации многоэлементных

лазеров с продольной накачкой на сульфиде кадмия и арсенвде гало

лия при площади мишени 0,3 см и длительности импульса накачки 10 не составило В00 - 800 кВт, при этом эффективность равнялась 3 - 4%.

При использовании для накачки электронного пучка длительностью 20 не при плотности тока 100 - 200 А/см^ и ускоряющвы напряжении 350 - 400 кВ при комнатной температуре активных элементов получены следующие параметры излучения:

Материал Энергия в щш. Мощность Площадь Длина волны

о

мДк МВт мишени, см ни

Gads 200 15 20 890

CJS - 250 • 17 20 52?

InSe 150 - 20 480

¿r>D 50 - 5 395

Глава 4. 0 характере ушрения линии усиления в полупроводниковых лазера-: с накачкой электронным пучком.

В большинстве работ по полупроводниковым лазерам явно либо неявно предполагается однородный характер ушрения линии усиления. В то же время существует ряд экспериментальных результатов, противоречащих этому. В первую очередь это относится к спектрам генерации, которые, как отмечалось б некоторых работах /*8 /, могут быть в некоторых кристаллах достаточно слодными.

Наша исследования показала, что в с жтрах генерации лазе-.ров с накачкой электронным пучком на основе кристаллов сульфида .адмия в некоторых образцах мокет наблхдаться несколько линий излучения.

Из игмерений спектрально-временного хода коэффициента усиления (поглощения) кристаллов сульфосе1енида кадмия (гл.8) следует, что коэффициент усиления б течение импульса накачкг меняется сложным немонотонным образом.

Переделенные вше результаты могут быть объяснены в предположении неоднородного характера линии усиления.

В главе 4 приводится описание модели усиливающей среды, в которой участвуют перехода между зоной прог.димости и одним или несколькими близко расположенными "чценторными уровнями f^J.

Г5

Время захвата дырки ка эти уровни может быть значительно больше времени их заселения электронами за счет индуцированных переходов. Таним образом, переход акцептор - валентная зона будет "узким горлом", ограничивающим увеличение мощности генерации. Если в кристалле имеется несколько разнесенных в пространстве излучающих центров со слегка отличающимся положением энергетических уровней, непосредственный обмен энергией мэдду которыми затруднен, насыщение одного перехода приведет к появлении генерации на другом переходе.

Рассмотрена система кинетических уравнений, описывающая предложенную рше схему переходов при наличии одного к двух близко расположенных акцепторных уровней. В результате численного решения системы уравнений для лазера на сульфиде кадмия расчитаны зависимости концентрации электронов и фотонов в кристалле от времени и от накачки. Результаты расчета сравниваются с экспериментом, в котором лазер на Со/5 накачивался пучком электронов с энергией 50 кВ. 3 соответствии с рассмотренной моделью, в течение импульса накачки появляется вторая линия излучения, связанная с наличием дополнительного канала генерации. Заметим, что в рамках рассмотренного вше подхода введение единого квазиуровня Ферми для электронов (дырок) является неправомерным, поскольку концентрация носителей на каждом урпвна будет определяться соответствующими кинетическими коэффициентами.

^Оценки показывают, что для соединений АдВц, используемых в лазерах с электронной накачкой, уровни отдельных излучавших центров будут локализованными при их концентрации //-¿10^ см-3. Таким образом, приведенное выше рассмотрение, повядимому, будет справедливым для лазеров на всех соединениях группы А^.

Другой причиной неоднородного ¿Характера упшрешш линии уси-Л8Ш1Я в полупроводниковых кристаллах является рассмотренная ни-ае в гл.5 модуляция энергетического спектра носителей за счет возбукдевт в кристалле акустических колебаний и связанных с ниш механических ,напряжений, пространственно-временное распределение которых е среде зависит от геометрии образца, его анизотропии, распределения 2вета в кристалле, параметров импульса накачки, наличия макро- и макроноодаородностей. Неоднородности материала, приводящие! к вариациям свойств образца в разных его точках, приводят к дополнительным осложнениям в интерпретации результатов. Повидаыому» в лазерах с электронной накачкой все перечисленные выше факторы сосуществуют одновременно.

Глава о..Влияние акбтичоских эффектов на характеристики икцульсщос полупроводниковых лазеров с электронным возбуждением.

• Б п. 5.1 приводится обоснование необходимости учета акустических колебаиийррист&алов при их накатке импульсами наносекунд-й длительности. Приводятся оценки времени установления упругих колебаний в ячейке полупроводникового лазера, из которых следует, что влияние акустических деформаций может быть" существенным даже при длительности импульса -^10 не. На примере модели, в ко-, торой активный элемент лазера рассматривается в виде упругой • мембраны, рассчитываются зависимости максимальной амплитуда А колебаний от параметров накачки, длительности-имцульса ( А~ Г1/2) и размера активного элемента, вычислена также зависимость критического тока деградации кристалла ^р от диаметра накачиваемой области 1/Ъ*) , дли1едьноота импульс (5Кр~Т На

основании построенной модели делается вдаэд о влиянии акустиче-

ских свойств кристалла на расходимость лазера, на его энергетические характеристики и деградацию активного элемента.

В п.5.2 - 5.4 приводится описание экспериментов, подтверждающих этот вывод.

В п.5.2 приводятся результаты исследований деградации полупроводниковых материалов и активных элементов лазеров с продольной и поперечной накачками.

Показано, что критическая плотность тока, приводящая к деградации кристалла при облучении его через диафрагму» уменьшается при увеличении размера возбужденной области, причем в первую очередь разрушения происходят по дефектам полировки и малоугловым границам. Отмечена корреляция криической плотности тока с микротвердостью кристаллов, которая возрастает в ряду СЖЭ,

СаА$, Показано, что на некоторых многоэлементных мишенях картина разрушений отражает симметрию ячейки. Отмечено увеличение критической мощности генерации с ростом длины резонатора лазера с продольной накачкой.

В лазерах с поперечной накачкой отмечена зависимость размера области разрушений на торце кристалла от длительности импульса и величины тока накачки.

Приведенные вше результаты находят объяснение в рамках модели; учитывающей распространение упругих волн по кристаллу.

В п.5.3 показано, что при изменении длительности импульса накачки от 10 не до I не происходит сужение диаграммы направленности лазера с продольной накачкой в 2 раза, что связано с уменьшением динамических оптических неоднородностей,. возникающих из-за деформаций кристалла.

В п.5.4 приводятся результаты экспериментов, из которых еле-

/

N.. .дует влияние акустических эффектов и анизотропии упругих свойств

на мощность генерации и суперлшинесценцни кристаллов CUS, Показано, что при накачке пластины сульфида кадаяя с ориентацией 1120 через щеле~идную диафрагму мощность суперлшинесценции и генерации .зависит от взаимной ориентации диафрагмы .и кристаллографической оса кристалла. Полученный результат объясняется влиянием размытия энергетического спектра носителей за счет механических напряжений, возникающих в процессе накачки. Произведенные оценки величины ударения распределения носителей находятся в удовлетворительном согласии с результатами, следующим из измерений мощности суперлшинесценции.-

Таким образом, предложенное в данной работе рассмотрение влияния акустических колебаний на работу полупроводниковых лазеров с электронным возбуждением позволяет найти удовлетворительное объяснение в рамках единой концепции экспериментальным результатам, касащамся расходимости излучения, его мощности, де-. градации кристаллов.

Глава 6. Расходимость излучения импульсных полупроводниковых .лазеров с накачкой электронным пучком. Большая величина расходимости излучения резко ограничивает вознэяноста практического использования полупроводниковых лазеров с электронной накачкой. В настоящей главе рассматривается • • факторы, определяющие угловую расходимость излучения, и анализи-

. дуэтся возможности ее уменьшения.

. Как следует из результатов, представленных в гл.3, эффективность генерации одноэлементных лазеров возрастает при уменьшении поперечного размера лазерного элемента. Однако при переходе к ячейкам меньших размеров на эффективность работы многоэ-

лементных лазеров начинает влиять технсигогпчесга-й фактор, связанный с увеличением доли электронного пучка, теряемой за счет попадания в поглощающие области между ячейками. Пси использованной в настоящей работе технологии изготовления мяогоэлемзктнда: структур, оптимальный является ячейка размером £ 200 мил. При таком поперечном размере лазерного элемента и дате резонатора 100 - 300 мкм в нем могут одновременно возбуждаться сотш поперечных мод, которые и определяют большую величину расходимости излучения.

В полупроводниковых лазерах с электронным возбуждение'.: существует потери, связанные с распространением усиленного спонтанного излучения вдоль полупроводниковой пластины, к его поглощением в пассивной части кристалла. В связи с этим наблюдается зависимость ширины диаграммы направленности от поперечного размера активного элемента. В разделе 6.1 проведено экспериментальное рассмотрение этого вопроса. Показано, что в соответствии с теоретическими представлениями, развитыми Дарзнеком С. А. /~I0j, уменыление-цоперечного размера d лазера с продольной накачкой приводит к сужению диаграммы направленности излучения. Так, изменение d- в лазере на окиси цинка от 500 мкм до 100 мкм привело к -уменьшению полуширины диаграмма направленности с 20° до 7°.

Естественно, что селекцию поперечных типов колебаний полупроводниковых лазеров с электронной накачкой мояно провести с использованием традиционных методов, в частности, используя внешний резонатор. В разделе 6.2 проведены результаты исследований расходимости излучения & от расстояния до.анешнего зеркала L. Показано, что в соответствии с общепринятыми предстаэло-

ниями, изменения расходимости $ при увеличении' 1> происходит по закону В ~ 1 ^ . при Ж = 300 мкм, ¿* = 28 мм расходимость 9 равнялась 7', что соответствовало возбуждению основного поперечного-типа колебаний (лазер на арсениде галлия, Т = 60К),

Предельная расходимость лазера может .быть обусловлена оптическими неоднородностями исходного материала. Наблюдения като-долншнесценции полупроводниковых пластин показывает, что арсенид гагшш обладает более высокой степенью однородности по сравнению с сульфидом кадмия. Соответственно, в экспериментах с внешним зеркалом расходимость лазеров из сульфида кадмия при прочих разных условиях оказывается больше, чем из арсенида галлия.

В работе обнаружен ряд дополнительных факторов, существенно влияющих на расходимость излучения. В предыдущей главе показано, что из-за динамических возмущений активной среды уменьшение, угла расходимости происходит при сокращении длительности импульса.

Раздел 6,3 посвящен исследованию влияния перекоса зеркал резонатора (поверхностей полупроводниковой пластины) на расходимость. Обнаружено, что перекос поверхностей пластины из сульфида кадмия на угол ^ 10' (лазер без внешнего зеркала) приводит к сильному эффекту - отклонению оси диаграммы направленности на угол 15°. Результаты эксперимента количественно согласуются с расчетом, выполненным на основании изложенной в главе 2 модели, учитывающей усиление спонтанного излучения в активной среде.

В разделе 6.4 анализируются кольцевые структуры, наблюдающиеся в дальней зоне излучения■полупроводниковых лазеров с электронной накачкой. Наряду с кольцами резонатора Фабри-Перо, образо-

ванного поверхностями полупроводниковой пластины, наблюдаются кольцевые структуры, связанные с дополнительными отражающими поверхностями, расположенными вне полупроводникового кристалла внутри резонатора лазера. Зйкие поверхности образуются, з частности, в процессе изготовления активных элементов при их приклейке на сапфировую подложку. Угловое перераспределение энерют за счет влияния составного резонатора может быть весьма значи- , тельным, вплоть до полного исчезновения центрального максимума.

В разделе 6.5 приводятся результаты исследования расходимости излучения многоэлементных лазеров без внешнего зеркала. Показано, что в лазере с продольной накачкой с энергией излучения 200-250 1д$ж в угол ~60° излучается <^90% энергии лазера. Значительная часть энергии излучаэтся под большими углами к оси резонатора.

3 лазерах с продольной и поперечной накачками величины расходимости на полувысотэ примерно совпадают, однако при поперечной ¿хеие возбуждения в крылья диаграммы направленности излучается значительно меньше света, что связано с меньшим значением пороговой плотности тока и более выгодным соотношение.,! мезду дайной резонатора и поперечным размером элемента.

В'разделе 6.6 приводятся результаты исследований расходимости много элементных лазеров с продольной накачкой с внешним зеркалом. Интерес к такой конструкции связан с возможностью получения синхронизованного режима работы ^чеек многоэлементного лазера, и, соответственно, с возможностью уменьшения расходимости. Вгшолнеш расчеты амплитуда и фазы поля на зеркале лазера, в которых, многоэлементзая структура рассматривается как единый резонатор со сложным зеркалом.

Экспериментальные исследования расходимости таких лазеров показали, что картина поля в дальней зоне имеет характерную клетчатую структуру с расстоянием между клетками, обратно про~ порциональянм длине резонатора. Расходимость излучения, определяемая как полуширина огибающей "клеток", уменьшается с длиной резонатора как ¿"^ и при больших I стремится к расходимости основного типа колебаний одной ячейки. Мощность к эффективность лазера при увеличении расстояния до внешнего зеркала уменьшаются. Полученные результаты говорят о возникновении в мно-гсэлсментном лазере с внешним зеркалом генерации на большом количестве поперечных мод. При этом за счет усиления света, отраженного от внешнего зеркала, происходит перонос энергии в направлениях, несовпадающих с направлением генерации, что приводит к росту потерь к, соответственно, падению мощности генерации. Яркость излучения при увеличении длины резонатора практически не меняется.

В раздело 6.7 описана конструкция многоэлементного полупроводникового лазера с продольной накачкой с неустойчивым резонатором. Экспериментально показано, что яркость излучения такого лазера может быть выше, чем яркость излучения .лазера с плоским внешним зеркалом. Однако существуют проблемы, осложняющие использование такого устройства: во-первых, присутствие отражающих поверхностей внутри резонатора (например, сапфировой подложки) приводит к увеличению потерь света, которые возрастают с увеличением поперечного размера лазера. Во-вторых, поле сходящейся световоЛ волны при наличии отраткисщих поверхностей внутри резонатора приводит к загер'»н;и> центральной части активного элемента. Тля преодоления .гтих проблем требуется разработка конструкций

лазеров с неустойчивым'резонатором с плосковыпуклой гесгетрк-ей, что связано с необходимостью изготовления неплсспих гшогоэ-летентных конструкций.

Глаза 7. Импульсно-периодпческий ре;пм работы многоэлементных полупроводниковых лазеров с накачкой электронным пучком.

При возбуждении лазера электронным пучком значительная часть энергия какачлк переходит а конечном счете в тепло, в связи с чек в конструкции лазера, работающего в кглдульсно-пераодп-ческом рэяиме, долина быть предусмотрена система отвода тепла от активного элемента. В работе испытаны разнле варианты систем охлаждения: пассивная система, з которой тепло отводится за счет теплоемкости элементов устройства, системы с протоком воды и лмдкого азота, а таете конструкция о несколькими активными элементами, закрояленшми на вращающемся диске и попеременно облучаема® электронным пучком. 3 таЯЬм лазере при использовании активных элементов из сульфида кадмия средняя мощность излучения составила I Вт пря частвте следования импульсов 32 Гц--и длительности импульса света 15 - 20 не.

Глава В. Динамика излучения.

В-разделе 8.1 приводятся результаты экспериментальных исследований динамики спектров генерации лазеров на сульфаде кадмия. Как отмечалось вшпе, параметры лазероь, изготовленных из различных образцов монокристаллов, и даче из одной и той яв яолупровод-никовой пластины, могут сильно отличаться друг от друга, что связано с разбросом исходных свойс в материалов. Соответственно, динамические характеристики лазеров такта отличаются бользим разнообразием, что затрудняет приведение их систематического изучения.

Ыоено отметить следующие общие закономерности динамики спектров генерации: за время импульса происходит дрейф максимума линии генерации в длинноволновую стороцу, скорость которого изменяется в течение имцульса. На некоторых образцах наблюдалось смещение линии генерации за время имцульса сначала в длинноволновую, а затем в коротковолновую сторону. Встречаются образцы сульфида кад-мга, на которых наблюдается одновременная генерация на нескольких (до трех) линиях. Мгновенная ширина линии генерации, как правило, составляет -V I нм, в то время как интегральная превосходи? мгновенную в несколько раз. Длительность светового импульса обтаю несколько меньше длительности импульса возбуждения, причем с ростом уровня .накачки длительность импульса генерации сокращается. По-видимому, многообразие динамических процессов связано не только с разбросом исходных свойств кристаллов, но и со сложным процессом развития генерации из-за неравномерности возбуждения, дгш&шческой модуляция параметров за счет акустических колебаний и т.д. ©

Р, многоэлементных конструкциях, когда накачиваются одновре-° 4.

меяко 10" - 10 независимых лазеров, происходит усреднение всех их индивидуальных особенностей.

3 разделе 8.2 предлагается методика изучения динамики коэффициента усиления (поглощения) с кристалла в процессе импульса какачкя, Суть методики заключается в сравнении спектров поглощенш исследуемого образца в пассивном к возбужденном электронным пучко! состоянии. Спектры поглощения с временным разрешением ~ 1СГ^ с подуч5НК с использований» источника зондирующего света, спектрографа ¡г скоростного фотохронографя. 3 качестве источника зовдиру-вдзго излучешш попользовался лазор на «раептело, накачиваем!.'!

шюгоэлеийнтным полулроводаякошм лазером на сули'ид© кадаая. Накачка как исследуекого образца, так п полуяровс^пасозого лазера производилась одним :: тем жз электронным пучком, благодаря чс*чг была обеспечена временная сикхрош/падая зоядкрувщего кмцу.гъез и импульса накачки. Проведению измерения показата, что з процессе возбуждения в лодупрогодкпкоаоы кристалле происходит слонвап немонотонная спектралько-впемонгтя траноформацгм гоэ«йицн?ита усиления (поглощения).

Глава 9. Некоторые применения импульсных пслупро-одппковых лазеров с чакачкоЛ элзктронным пучком.

3 разделе ?.! прлзеденн результаты исследований когерентных свойств излучения. Измерения длинч когерентности излучения лазеров с поперечной накачко:. на основе кристаллов CcLS^ ZnSej ZnO CUSSe. производились с использованием интерферометра Гаке-на. Измеренные величины легат в пределах 40 - ICO ыкм, что соответствует с точностью до со значащи?.®, вычисленными из спектральных измерений. Описаны эксперименты, в которых излучение лазеров с длительностью импульса л-I не нспользоралось для регистрации интерферограмьы электрического разряда в воздухе, а такта для наблюдения динамики свойств полупроводникового кристалла в процессе- шщульса накачки и после его окончания.

Раздел 9,2 посвящен обсуждению гозмоякостп использования излучения импульсных кногоэлемевтных лазеров с электронным эозбук-дением для накачки лазеров на красителях. Подбором материала активного элемента удается добиться оптимального.соглассваняя спектров поглощения красителя и спектра света накачнл. Осуществлена накачка лазероз ка красителях родамин 6'£, родаг-кя С, КЗО, IÍ47 в гидких и твердых эпокепполимерннх матрицах, Достигнута SCf>

э$>|ективвооть прайфазованяи света накачки (полупроводникового лазорь на сулх&кди кадмия) в излучение лазера на растворе красителя родамин KT. Вшздная энергия светового импульса лазера ка красителе составила при этом 50 гддк при длительности импульса ~ Т5 не.

Б затжяекто сформулированы основные результаты диссертационной работы:

1. Реализован реким генерации многоэлементных полупроводниковых лазеров с накачкой электронным пучком на основе кристаллов

GaAs, CdS) ZnSe, Z^OJ Zr>S,

Проведен комплекс исследований, направленных на оптимизацию параметров многоэлементных лазеров. Показано, что эффективность генерации одноэлементных лазеров может достигать 20% при азотном охлаждении образца (GaAs) и 7-1при комнатной температуре кристаллов (GafiS; CdS) ZnO). Эффективность генерации многоэлементных лазеров достигает 3-4$ щ.л комнатной температуре кристалла (CdS).

При длительности импульса 15-20 не на ряде полупроводниковых кристаллов достигнуты значения энергии светового импульса на уровне 150 - 250 м!я.

2. Исследовано влияние усиленного в активном элементе лазера спонтанного излучения на основные характеристики излучения. Пред-локена двумерная модель расчета параметров лазера с учетом этого эффекта. На основе предложенной подели расчитан и объяснен рад экспериментальных результатов, касающихся энергетических и прост-"ранствентос -характеристик излучения.

3. Проводоко исследование факторов, определяющих расходимость излучения полупроводниковых лазеров с накачкой электронным

пучком. Показано, что на расходимость ззлалит как геометрические размеры резонатора, так п оптические неоднородности активной среды, е частности, динамические неоднородности, возшжвдие из-за акустических колебаний кристалла под действием импульса накачки, а также неоднородности, связанные с несовершенствами кся-сталла.

В лазерах с внешним зеркалом эффективность уменьшается за счет потерь на суперлюиякесценщю, связанных с наличием внешнего зеркала.

В одноэлементном лазере на арсениде галлия использование внешнего зеркала позволило уменьшить расходимость до .дифракционного предела (7»),

В многоэлементних лазерах без внешнего зеркала расходимость излучения составляет обычно 15 - 20°(на полузысоте).

■ - Получена генерация многоэлементного полупроводникового лазера с неустойчивым резонатором. Импульсная мощность такого лазера составляла 200 кВт при расходимости 30".

4. Установлено, что акустические колебания кристалла, возникающее при совместном действии электронного импульса и импульса генерации, оказывают влияние на основные параметры лазера: расходимость, мощность, порог деградации. Предложена модель, в которой активный элемент лазера рассматривается как акустическая ячейка, на основе которой объяснены наблюдаемые в экспериментах зависимости.

5. Проведены исследования характера уширеяпя линии усиления в полупроводниковых лазерах с а .эктронной накачкой. На основании модели генерации с участием одного или нескольких пространственно разделенных излучающих цгчтров, образущих акцепторные уровни,

объяснены некоторые особенности в спектрах излучения лазеров на сульфиде кадмия, в частности, существование нескольких линий генерации.

6. Реализованы кногоэломентные полупроводниковые лазеры с накачкой электронным пучком импульсно-периодического действия. Достигнута средняя мощность излучения "■'I Вт при длительности светового импульса ^ 15 не и частоте следования ~ 30 Гц.

7. Проведены измерения динамики спектра генерации лазеров на сульфиде кадмия. Предложена методика изучения динамики спектров коэффициента усиления (поглощения) кристалла в течение импульса накачки.

8. Проведены исследования когерентных свойств излучения мно-гоыодовых полупроводниковых лазеров видимого и ультрафиолетового диапазонов. Установлено, что длины когерентности излучения лазеров на основе кристаллов Z^^Se/ СсСвве, 2п0

лежат в пределах 40 - 100 мкм. Излучение лазера с длительностью импульса ~ I но использовалось для интерферометрической регистрации разряда в воздухе', а также для наблюдения динамики свойств полупроводникового кристалла после импульса накачки.

Излучение многоэлементных полупроводниковых лазеров использовалось для накачки лазеров на красителях в твердых матрицах и в растворах. Максимальная энергия импульса генерации лазера на красителе родамин 62 составила 50 мДя при длительности импульса ~ 15 не я эффективности 5С$.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах / /.

Литература:

2Э

1. 0.В.Богданкевич, С.А.Дарзнегс, П.Г.Елисеев. Полупроводниковые лазеры. Москва, "Наука", 1976.

2. Н.Г.Басов, О.З.Богданкевич, А.Г.Девятков. ДАН СССР, 155, ib 4, 78, IS64.

3. Н.Г.Басов, О.Б.Богдаккепзч, А.С.Наспбов. АЕт.свидет. !'- 2701СС. Бшлетенъ "Открытия, изобретения, пром.образцы и товарные знаки", 1970, II 16, стр.57.

4. Г.А.Месяц. Генерирование мощных наносекундных импульсов. 1!., Соз.Радио, 1974.

5. А.Н.Печенов. ГСандидатская диссертация, $ИАН, 1969.

6. N. G. &as0Vf 0. V. 'Becjdankt-vùyh. Symp, on R-O-tUitùire Я&сотё. U be.m.iccneUa.to'Ub, p. 225Раг!лу /9

7. Б.М.Лаврушин. Труды ФИЛЯ, 124-205, 1272.

8. В.А.Коваленко, И.В.Кракова. Спектрально-временные характеристики излучения вырожденной' электронно-дырочной-плазмы

е Ça As и CcLS при зоо к. _6,л7. /073 с. Jsoj-isi2.

9. И.З.Крюкова, Е.С.Пупряшпна, С.П.Прокофьева'.-'.'." . Письма в ЖТ5, 5, 525, 1979..

10. И.Л.Богданкевич, D.В.Богданкевич, С.А.Дарзнек, M.Hî.Зверев, JI. А. Туманова, В.А.Ушахнн.

Порог генерации и расходимость излучения полупроводниковых лазеров с продольной накачкой электронным пучком. Квантовая электроника, 12, 1985, стр. I5T7-I5I9.

11. 0.В.Богданкевич, М.М.Зверев, А.П.Коломийский, А.Н.Яечеков, Б.И.Васильев, йногоэлементный полупроводниковый лазер типа "излучающее зеркало". Квантовая электроника, " 5, с.35, 1271.

12. О.В.Богданкезич, М.М.Зверев, А.Н.Печенов, И.О.Сибиряк.

О направленности излучения лазеров типа "излучающее зеркало" с электронной накачкой. Квантовая электроника, JS 6, с. НО, 1972.

13. О.В.Богданкевич, М.Н.Зверев, А.Н.Мествиришвили, А.С.Насибов,

A.Н.Печенов, А.Н.Свиненков, К.П*.Федосеев. Мощный полупроводниковый квантовый генератор с накачкой электронным цучком. Kt. >л." rv2, J97Z, с. 92.

14. О.В.Богданкевич, М.М.Зверев и др. О влиянии геометрии резонатора на характеристики ПКГ с электронным возбуждением. Сообщения АН Грузинской ССР, 70, п1, с.61, 1973.

15. 0.1/. ßoqdcvtzke-Yioß, $.Д.Ъаг2п<1с, А. fV. fech&sw^ ß.I j/asl{j& ji.M. h/eгек. Scynii>vnoinc.io7.i Е-С-есНоп -ßeam-Pumpt La иг pj Uxz- RadiatUbj tllfioz Type. IEEE J.

pj йиаиЫт EC&ch.; PE-9 p.3^2, '373.

16. . О.В.Богданкевич, Б.И.Васильев, А.С.Насибов, А.З.Обидин,

/.Н.Печенов, М.?.'.Зверев. Исследование динамики получения •полупроводникового лазера типа "излучающее зеркало" с внешним резонатором'. Квантовая электроника, № I, 149, 1974. 17 С.А.Дарзнок, М.М.Зверев, В.А.Ушахин. Исследование многоэлементного полупроводникового лазера с внешним зеркалом, накачиваемого электронным пучкой. Квантовая электроника, И 10, с.2281, IS74.

18. О.В.Богданкович, М. М.Зверев, -С.А.Дарзнек, А.К.Свиненков,

B.А.Ущахин. Кощннй многоэлетентный ПКГ с электронным возбуждением. Квантовая электроника, 1975, 2. К 6, 0.1335.

19, О.В.Богданкевич, С.А.?дрзнек, М.М.Ззерев, В.А.Ушахин. Квантовая электроника, 2, 1757, 1975.

ох

20. С.Л.Беляев, 0.Б.Еогдаякевэт, С.Л.Ларзнек, С.&Зюрс-в, В.Ф.Певцов, З.А.Ушахпн, В.К.Якучия. лс.г.у-яроводннксшй лазер видимого даапааояа с н-таэткоГ: олект-рошшк пучком. Квантовая электротяга, О, Г!Х'2, с.Г-'З?

21. С.А.Беляел, 0.3.Богдаякента, М.Ы.Ззерев, З.-З.Шзцо*, В.А.Ушахин, В.К.Якушян. Лвиняе термообработка мвхая:Л№~ ста полированных пластин на параметры лпзеров с га-качкой олектронЕШ пучком. Тезисы докл. У Веесо:со;-ога совещания "Стайка я техгшч. лрименовая пояу^рэдолгакс!? Д.Ш5. Вильнюс, 1283, 2, с. 38.

22. С.В.Богданкевпч, М.М.Зверев, З.К.достин, Б.Красавина, К.В.Крюкова, В.А.Уагахин, З.К.Якушин. Зоэдейстние иэдуль-сного облучения электронны,1 пучке?.; высокой'интенсивности на структуру кристаллов сульфида кадмия. Тезксы докл.

7 Всесоюзного совещания "Зазика к техяич. пртлэнегкя полупровод п 1 псоз А286. Вильнюс, й 2, с.74.

23. О.З.Еогданкевич, М.И.Зверев и др. Неохлаядаелий ультра-фиолетовый лазер на окиси цинка. Тезисы докл. 17 Всесоюзной конференции "Оптика лазеров", Ленинград, 1984.

24. О.В.Богданкевич, С.Л.Дарзнек,■М.;»!. Зверев, К.К.Костин,

• 5*М.Красавина, И.З.Кршова, З.В.Г.йрков, З.В.Спирно-з, З.А. Ушахия. Импульсный неохлаядаемня полупроводниковый -лазер на окиси цинка. Писыа в II, экп.З, 133, 158525. О.В.Богданкевич, 1л.М.Зверев, И.В.Крзсксва, Н.Н.Костин,

З.М.Красавтша, В.-г.Певцов,- З.А.Укахзк, З.К.ЯкушкЕ. "ос:с-даадаемне - импульсные лолз'проводЕясовыз лазеры с накачкой электронным пучком. '

Квантовая электроника, 12, И 7, с.1517, 1Э£3.

26. О.В.Еогдатсеээт, Н.Д.Воробьев, М.М.Зверев, Е.М.Красавина, И.В.Кракова, В.З.Певцов, В.А.Ушахин. Многоэлементный полу-

т

прозодагао-.нй лазер с накачкой электронным пучком с неус-

TOiitciBbü.; резонатором.

Квантовая электроника, 12, с. 1519, I9S5.

27. В.Г.Лрсенъев, О.В.Богданкевич, Н.А.Борисов, М.М.Зверев, З.Ф.Псвцов. Влияние энергии электронов и плотности тока пучка на электронно-возбужденную проводимость монокристаллов Cd- S и USSe . В сб. "Элементарные процессы в химически реагирующих средах", Москва, с.27, 1985.

28. О.В.Богданкевич, Г.Г.Голубков, М.М.Зверев, С.П.Копыт, В.С.Певцов. Исследование спектрально-временных характерискн полупроводникового лазера на сульфиде кадмия с накачкой импульсным электронным цучком. В сб. "Элементарные процес-

. сы в химически реагирующих средах", Москва, 22, 1985.

29. 0.В.Еогданкевнч, Г.Г.Голубков, М.М. Зверев, О.П.Копыт, В.Ф.Певцов. Динамика спектров индуцированного излучения кристаллов US и СсШе , возбуждаемых электронным

! пучком. Тезисы докл. на конф. "Материаловедение халькоге-кздкых полупроводников", Черновцы, 115, 1986.

30. О.В.Богданкевич, Ю.Ю.Бурлаков, Н.М.Зверев, А.Д.Щимов, И.В.Крюкова, С.П.Копыт, В.Ф.Певцов. Тепловой режим частот-но-пшульсного полупроводникового лазера с электронным возбуздением. В сб. "Элементарные процессы в химически ре~ агигуадах средах", Москва, 36, ISS6.

31. С-В.Ь'агданкевич, Г.Г.Годубков, м.ы.Зверев, С.П.Копыт,

В.Ф.Певцов. Пичковый режим работы ОКГ на Сс15 с накачкой - "' * ыощшм электронным пучком. В сб. "Элементарные процессы в

. /

... 33 химически реагирующее средах", Москва, 40, 1986.

32. О.З.Богданкевэт, М.М.Зверев, Т.Г.Иванова, Н.Н.Костин, Е.И.Красавина, И.В.Крюкова. Электронно-лучевая и оптическая стойкость полупроводников при импульсном возбуждении

' пучком электронов высокой интенсивности. Квантовая электроника, 13, 10, с.2132, 1983.

33. О.В.Богданкевич, ?,U.l. Зверев, С.П.Кспыт, Е.М.Красавина, И.В.Кракова, Л.Г.Новонилова, В.Ф.Певцов. Кмпульсно-перио-дический полупроводниковый лазер с накачкой электронным пучком. Квантовая электроника, 14, 3, с.605, 1987.

34. .О.В.Богданкевич, М. И.Зверев, С.П.Копыт, З.М.Красавина, К.В.Крюкова, д.Г.Новошлова, В.Ф.Певцов. Лазеры на красителях с ка:сач"ой излучением_мощных полупроводниковых лазе-, ров. Квантовая электроника, 12, I, 218, 1987.

35. О.В.Богданкевич, В.О.Давыдов, М.М.Зверев, С.А.Кудеяров, В.Н.Файфер. О неоднородном ушрении линии излучения в полупроводниковых лазерах. Квантовая электроника, 12, а 5,

' о. 1096, I9S7.

36. О.В.Богданкевич, В.О.Давылов, М. М.Зверев Ю.А.Г<удеяров, В.Н.Файфер, А.В.Щусгов. Особенности развитая генерации в 'полупроводниковых лазерах с электронной накачкой. Квантовая электроника, 15, с.2504, 1988.

37. Т.Б.Бермас, М.М.Зверев, С.П.Кошт, А.В.КутковоЯ, В.Ф.Певцов, Ю.М.Парамонов. Лазер на красителях в полимерных матрицах с накачкой излучением мощного полупроводникового лазера. В сб. "Элементарны- процессы в химически реап;рух>~ 'щих средах" г Москва, 118, 1988. ,

38. О.В.Богданкевич, Ю.Й.Бурлаков, М.й.Зверез, А.Д..Щикор,

И.-В.Крюкова, С.П.Копыт, В.Ф.Певцов. ймцульсно-периодиче-ский резим работу многоэлеыентного полупроводникового лазера с .электронным возбуждением. Квантовая электроника, 15, 10, О.20Х5, 1988.

39. В.А.Арсеньев, О.В.Еогданкевич, М.М.Зверев, С.П.Копыт, й.А.Кудеяров. Методика лазерного катодопоглощения, ФТП, 22, Л 8, 14Ж, 1988.

40. С.А.Дарзнек, М.М.Зверев, А.В.Кутковой, В.Ф.Певцов. О кольцевой структуре дальней зоны излучения полупроводниковых лазеров с накачкой электронным пучком. Тезисы докл. на конф. "Физика полупроводниковых лазеров", Вильнюс, с.107, 1989.

41. Ы.М.Зверев, О.В.Кашенцева и др..Ультрафиолетовые многоэлементные лазеры на сульфиде цинка с электронной накачкой. Там же, с.108.

42. О.В.ЕогдаккеБИЧ, В.Ю.Бурлаков, М.М.Зверев, С.П.Копыт,

Е.М. Красавина, И.В.Крюкова, В.Ф.Певцов. Импульсный неохлаж-даемый лазер на селениде цинка с продольной накачкой элект-. ронным пучком. Тезисы конф. "Физика полупроводниковых лазеров", Вильнюс, 1989, 'с.73.

43. М.М. Зверев, Импульсные многоэлементные полупроводниковые лазеры с накачкой электронным пучком"; , Тезисы конф. "Физика полупроводниковых лазеров", Вильнюс, 1989, с.21.

44.. М.М.Зверев, А.В.Кутковой, В.Ф.Пезцов, Н.Д.Тарасов. О направленности излучения полупроводниковых лазеров с накачкой электронным пучком. В сб."Физические взаимодействия в химически реагирующих средах", Москва, с.28, 1990.

45. М.М.Г.ьорев, О.ВЛйагакцова, А.В.Кутковой, И.В.Малышева,

А.В.Навдл, Б.Ф.Певцов, А.Б.Фадеев, Н,Н.Яковлев. Ультрафиолетовые много элементные лазеры на оскозз сульфида цинка с электронным возбуждением. Письма в ХТ$, т.16, вкл.20, с.39, 1990.

46. М.М.Зверев, А.В.Кутковой, М.Д.Тарасов, С.Д.Мзмаев, Е.О. Певцов. Исследование когерентных свойств полупроводниковых лазеров с электронным возбуждением з поперечной геометрии. Письма в 16, вид. 24, 69, 1900.

47. М.М.Зверев, А.В.Кутковой, З.К.Якушин. Деградация полупроводников А2|В6 яри имлульспой накачке электронным пучком. Тезисы доклада на кокф. "Материаловедение халькогенздных полупроводников", Черновцы, ч.1, с.115, 1991.

48. М.М.Зверев, А В.Кутковой, Б.Ф.Певцов, В.К.Якупин. Влияние анизотропии кристаллов сульфида кадоия яа мощность стпцу-лированного излучения при электронной накачке. Тезисы доклада на копф. "Материаловедение халькогегшднкх полупроводников", Черновцы, ч.2, с.127, 1991.

49. Я.И.Зверев, А.В.Кутковой, В.Ф.Певцов. Влияние длительности импульса накачки на расходимость излучения лазера с электронным возбуждением на сульфиде кадмия. Тезисы докл. на 'конф. "Гатеряаловедепие халькогенидньк полупроводников", Черновцы, ч.2, с.128, 1991.

50. М.М. Зверев, А.В.Кутковсл, В.5.Певцов. Использование нг,;-пульсных полупроводниковых лазерор с электронным возбутде-кием для скоростной интерферометр::!;. Тез:;сн докл. на 2-а! всесоюзном симпозиуме по радиационной елазыодкнамже. МПУ, 4.2, 94, 1991.

51. Т.В.Бермас, 1.5.М.Зверка, З.М.Крзсавкна, А.3.1{угково£. К."*.

Парамонов, В.Ф.ПевцоБ. Накачка эпоксиполимерных лазеров на красителях импульсными полупроводниковыми лазерами. Письма Б 2'ТФ, 18, 5, 1992. 52. МЛ.Зверев, А;В.Еутковой, С влиянии акустических колебаний полупроводниковых кристаллов на их оптические свойства и параметры лазеров на их основе при накачке импульсным сильноточным электронным пучком. Тезисы доклада на II симпозиуме по сшг$?очной электронике. Пермь, 1992.