Инжекционные полупроводниковые лазеры со спектрально-селективными потерями и спектрально-зависимым фактором оптического ограничения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

1К-

ПАЮСОВ Алексей Сергеевич

ИНЖЕКЦИОННЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЛАЗЕРЫ СО СПЕКТРАЛЬНО-СЕЛЕКТИВНЫМИ ПОТЕРЯМИ И СПЕКТРАЛЬНО-ЗАВИСИМЫМ ФАКТОРОМ ОПТИЧЕСКОГО ОГРАНИЧЕНИЯ.

Специальность:

01.04.10 - физика полупроводников

4840861

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург

2011 1 7 мдр 2011

4840861

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Санкт-Петербургском Академическом университете - научно-образовательном центре нанотехнологий РАН.

Научный руководитель

доктор физико-математических наук, Максимов Михаил Викторович Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, Брунков Павел Николаевич

доктор физико-математических наук, профессор, Фирсов Дмитрий Анатольевич

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

Защита состоится "_2_" марта 2011 г. в 15 час, на заседании объединенного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДМ 002.269.01 при Учреждении Российской академии наук Санкт-Петербургском Академическом университете - научно-образовательном центре нанотехнологий РАН по адресу: 194021, Санкт-Петербург, ул. Хлопина д.8, корп.З, СПб АУ НОЦНТ РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПб АУ НОЦНТ РАН. Отзывы об автореферате в двух экземплярах, заверенные печатью, просим высылать по указанному адресу ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан " 1 " февраля 2011г.

Ученый секретарь объединенного совета ДМ 002.269.01

доктор физико-математических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Полупроводниковые лазеры, обладающие высокой температурной стабильностью параметров лазерной генерации, в частности, длины волны, необходимы для широкого набора применений. Среди них можно отметить системы накачки твердотельных лазеров и усилителей, где необходимо возбуждать активную среду с узкой линией поглощения [1]. Также полупроводниковые лазеры находят все более широкое применение в медицине. В медицинских применениях длина волны лазера очень важна, поскольку она должна соответствовать узким линиям поглощения живых тканей или вводимого маркера. Отклонение рабочей температуры лазера от заданной всего на несколько градусов может вызвать рассогласование длины волны излучения прибора и спектра поглощения среды, приводя к значительному падению эффективности твердотельного лазера с диодной накачкой или воздействия излучения на организм. Кроме того, стабилизация длины волны важна в системах передачи данных, в частности, для создания систем передачи данных со спектральным уплотнением сигнала [2].

Недостаток традиционных торцевых лазеров заключается в том, что длина волны лазерной генерации не стабилизирована и смещается в сторону больших длин волн по мере увеличения температуры прибора. Это вызвано изменением ширины запрещенной зоны полупроводника с температурой. Чтобы обеспечить температурно-стабильную работы полупроводникового лазера по длине волны можно использовать различные подходы. Сегодня широко применяются внешние системы стабилизации температуры, которые входят в состав готовых устройств, усложняя конструкцию и снижая коэффициент полезного действия. Другим подходом является разработка лазеров, длина волны излучения которых слабо изменяется с температурой. Это позволяет в некоторых случаях отказаться от внешних стабилизаторов температуры, сделать конструкцию приборов проще и надежней.

Среди последних нужно выделить лазеры с распределенной обратной

связью (РОС-лазеры) [3,4]. Их основным преимуществом является одночастотный режим генерации. В лазерах этого типа продемонстрирован температурный сдвиг длины волны лазерной генерации на уровне 0.08—0.1 нмК"1. Однако, РОС-лазеры достаточно дороги, что обусловлено сложной технологией изготовления. Также они зачастую не обеспечивают высокую оптическую мощность излучения.

Реализацией другого подхода являются вертикально-излучающие лазеры, которые также обеспечивают уменьшенный температурный сдвиг длины волны лазерной генерации. Для приборов спектрального диапазона 980 нм на основе квантовых ям Оа1пАз/ОаА5 температурный сдвиг обычно составляет 0.06-0.08 нмК"1 [5]. Главным недостатком лазеров этого типа для упомянутых выше применений является их малая выходная оптическая мощность.

Таким образом, поиск новых подходов для создания мощных (>100 мВт) полупроводниковых лазеров с высокой температурной стабильностью длины волны излучения является весьма актуальной задачей.

Основной мелью настоящей работы являлось исследование особенностей лазерной генерации в инжекционных торцевых полупроводниковых лазерах, излучающих в диапазоне 980-1300 нм, со спектрально-селективными потерями и спектрально-зависимым фактором оптического ограничения.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Впервые исследованы характеристики торцевых инжекционных лазеров нового типа на основе системы двух связанных волноводов.

• Показано, что в торцевых лазерах на основе туннельно-связанных волноводов можно управлять температурной зависимостью порогового тока.

• Впервые исследованы основные характеристики торцевых инжекционных лазеров нового типа со спектрально-селективными потерями.

• Продемонстрирована возможность получения одночастотной генерации торцевого лазера с планарным многослойным интерференционным отражателем в составе волновода.

• Для лазеров со спектрально-селективными потерями и с туннелыю-связанными волноводами продемонстрирована повышенная, по сравнению с обычными торцевыми лазерами, температурная стабильность длины волны генерации.

Практическая значимость работы:

• Лазеры с туннелыю-связанными волноводами являются перспективными источниками мощного лазерного излучения с низкой расходимостью пучка (~1 град.). Они могут найти широкое применение в системах накачкн твердотельных лазеров, лазерной обработке материалов и других областях.

• Лазеры со спектрально-селективными потерями перспективны для использования в системах связи, медицине и других областях, где требуется излучение высокой степени монохроматичности и большой оптической мощности.

Положения, выносимые на защиту:

1. В торцевых инжекционных лазерах на основе туннелыю-связанных планарных волноводов температурная зависимость длины волны генерации определяется температурной зависимостью показателей преломления слоев, формирующих волновод.

2. Спектральное рассогласование усиления и оптической моды в торцевых лазерах с туннелыю-связанными планарными волноводами позволяет управлять температурной зависимостью порогового тока.

3. Введение спектрально-селективных потерь за счет использования планарного многослойного интерференционного отражателя в волноводе торцевого инжекционного лазера позволяет увеличить температурную

стабильность длины волны излучения и получить одночастотную лазерную генерацию.

Апробация работы

Основные результаты докладывались:

• на 10-й Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и наноструктур, опто- и наноэлектронике, 1-5 декабря 2008 г., Санкт-Петербург, Россия;

• на XIV международной конференции «ОПТИКА ЛАЗЕРОВ - 2010», 28 июня - 2 июля 2010 г., Санкт-Петербург;

• на Конференции по физике и астрономии для молодых ученых Санкт-Петербурга и Северо-Запада «ФизикА», 27-28 октября 2010 г., Санкт-Петербург;

• на Всероссийском симпозиуме «Полупроводниковые лазеры: физика и технология», 10-12 ноября 2010 г., Санкт-Петербург;

а также на научных семинарах Санкт-Петербургского Академического университета - научно-образовательного центра ианотехнологий РАН и Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе.

Публикации. Основные результаты изложены в 7 печатных работах, в том числе, в 5 научных статьях и в 2 материалах конференций.

Структура диссертации. Диссертация содержит введение, 4 главы и заключение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, показана ее научная новизна, сформулирована цель работы, изложены выносимые на защиту положения.

Первая глава носит обзорный характер. В ней обсуждаются ранее разработанные и реализованные подходы к увеличению температурной стабильности характеристик полупроводниковых лазеров.

В первом параграфе рассмотрены основные эффекты, приводящие к изменению длины волны полупроводниковых лазеров с температурой. Приведены выражения, описывающие смещение длины волны лазерной генерации, обусловленное изменением ширины запрещенной зоны материала активной области и изменением показателя преломления слоев лазерной гетероструктуры. Рассчитаны скорости изменения длины волны лазерной генерации с температурой для различных диапазонов длин волн.

Во втором параграфе дано подробное описание методов стабилизации длины волны в полупроводниковых лазерах, выращенных на подложках ваАв, как торцевых, так и вертикально-излучающих, и приведены экспериментальные результаты, иллюстрирующие принцип работы и эффективность рассмотренных подходов. Рассмотрены РОС-лазеры, лазеры с распределенным брэгговским отражателем, вертикально-излучающие лазеры, лазеры с объемной брэгговской решеткой, лазеры на квантовых точках 1пСаА5 с большой неоднородностью размеров.

Во второй главе приведено описание основных методик и установок, при помощи которых были получены излагаемые в диссертационной работе экспериментальные результаты.

В начале главы приводится описание методики подготовки образцов к исследованию.

В первом параграфе рассмотрены установки для измерения плотностей порогового тока и ватт- и вольт-амперных характеристик.

Второй параграф посвящен описанию установки для измерения диаграмм

направленности. Приведен критерий оценки разрешающей способности в дальнем поле.

В третьем параграфе приводится описание установки для исследования спектров лазерной генерации, дана оценка разрешающей способности по спектру.

Третья глава посвящена исследованию торцевых лазеров с двумя туннелыю-связанными волноводами.

В первом параграфе изложена концепция лазеров, в которых оптическая мода формируется двумя туннельно-связанными волноводами. Ранее была продемонстрирована возможность создания лазера на «вытекающей» моде [6,7,8]. В конструкции этих приборов п-обкладка волновода изготавливается достаточно тонкой, чтобы свет мог туннелировать в подложку. Подложка используется как слой для вывода излучения. Свет, вышедший в подложку, не возвращается в волновод с активной областью, т. е. обратная связь от подложки отсутствует. Лазеры на «вытекающей» моде привлекательны за счет узкой диаграммы направленности.

а)

б)

И V V

у X X х .X,

Рисунок 1. Схематичное изображение лазеров с туннельно-связанными волноводами в которых обратная связь осуществляется за счет: а — отражения от подложки, б — отражения от дополнительного слоя.

Лазеры с туннельно-связанными волноводами существенно отличаются от лазеров на «вытекающей» моде тем, что подложка в них используется не только для вывода излучения, но и как второй волновод, туннельно-связанный с первым волноводом, в котором находится активная область прибора. Обратная связь в нем осуществляется за счет отражения от нижней грани подложки (рисунок 1а). Второй волновод может быть также сформирован введением дополнительного отражающего слоя (рисунок 16). В рассматриваемой системе

лазерная генерация происходит через моду, общую для системы из двух связанных волноводов. Использование туннелыю-связанных волноводов позволяет не только получать пучки лазерного излучения с низкой расходимостью, но и осуществлять температурную стабилизацию длины волны лазерной генерации за счет селекции мод.

Для понимания принципа температурной стабилизации длины волны наглядным представляется подход, в котором рассматривается спектральная зависимость фактора оптического ограничения (/^фактора). По аналогии с задачей о частице в квантовой ямс, можно рассматривать волновод как «потенциальную яму» для света, а оптическую моду волновода как «уровень энергии» для света в этой яме. Близость «уровней энергии» двух волноводов соответствует «квантовому резонансу» уровней энергии в системе из двух квантовых ям. Система из двух связанных волноводов: тонкого, в который помещена активная область, и толстого, обладает спектрально-зависимым Л-фактором для вертикальных мод. Минимумы /"-фактора реализуются при резонансе «уровней» двух волноводов, максимумы — при антирезонансе (рисунок 2). Лазерная генерация может начаться только в узком диапазоне длин

Рисунок 2. Зависимость фактора оптического ограничения у(\>) от рассогласования «уровней» для системы из двух связанных волноводов. На вставке схематично изображены «уровни» для света в волноводах. волн, определяемом максимумом модального усиления. Положение этого

максимума слабо зависит от температуры вследствие того, что он определяется

показателем преломления волноводов, а не шириной запрещенной зоны

материала активной области.

Во втором параграфе представлены результаты исследования торцевых лазеров диапазона 980 нм с туннелыю-связанными волноводами. Структура содержит два волновода, в тонкий волновод помещена активная область — две InGaAs квантовые ямы. Толстым волноводом является подложка. Волноводы связаны через слой n-GaAsP толщиной 250 нм. Исследованы лазеры полосковой геометрии с шириной полоскового контакта 50 мкм. Получены зависимости плотности порогового тока и обратной дифференциальной квантовой эффективности от длины резонатора. Минимальная плотность порогового тока была измерена для приборов с длиной резонатора 2 мм и составила 575 А/см2 при дифференциальной квантовой эффективности 53%. Внутренние потери составили 4.7 см"1, внутренний квантовый выход — 90%. Исследованы диаграммы направленности приборов в плоскости, перпендикулярной р-n переходу, при различных токах накачки. В вертикальной диаграмме направленности приборов наблюдался ярко выраженный пик с полушириной 0.7 град при плотности тока 8 кА/см2. Наличие дополнительных максимумов в вертикальных диаграммах направленности явилось доказательством того, что приборы работают на нескольких вертикальных модах. Также были исследованы спектры лазерной генерации при различных температурах. Несмотря на многомодовый режим работы, приборы продемонстрировали высокую температурную стабильность длины волны лазерной генерации. Скорость смещения длины волны генерации с температурой составила 0.1 нмК"'.

Третий параграф посвящен исследованию лазеров диапазона 980 нм с туннельно-связанными волноводами, в которых роль пассивного волновода играет слой n-GaAs толщиной 10 мкм, а обратная связь осуществляется за счет отражающего слоя n-GalnP. Активный волновод с двумя квантовыми ямами InGaAs связан с пассивным через слой n-GalnP. Для лазеров с шириной полоскового контакта 100 мкм получены зависимости плотности порогового тока и обратной дифференциальной квантовой эффективности от длины резонатора. Плотность порогового тока лазеров с длиной резонатора 2 мм

составила 180 А/см3. Исследованы диаграммы направленности в плоскости, перпендикулярной р-n переходу при различных токах накачки, и спектры лазерной генерации при различных температурах. Исследование диаграмм направленности показало, что приборы работают на одной вертикальной и на нескольких латеральных модах. Скорость изменения длины волны с температурой составила 0.1 нмК"1.

Особый интерес для изучения особенностей лазерной генерации приборов с туннелыю-связанными волноводами представляют пространственно-одномодовыс лазеры этого типа (в вертикальном и латеральном направлениях). Из гетероструктуры, описанной выше, были изготовлены лазеры полосковой геометрии с шириной полоскового контакта 4 мкм. Были исследованы диаграммы направленности в двух направлениях при различных токах. Они показали одномодовое распределение интенсивности излучения приборов в дальнем поле в обоих направлениях. На рисунке 3 приведена диаграмма направленности, полученная при накачке непрерывным током, в плоскости, перпендикулярной р-n переходу. Плотность порогового тока лазеров с длиной резонатора 1.9 мм составила 1.1 к А/см2.

27.5 град W = 4 мкм

L = 1900 мкм

- I = 150 мА (~2I ) % Ш

- 4.8 град

'_-А) ллЦ l/v%____

Угол,град

Рисунок 3. Диаграмма направленности в тоскости, перпендикулярной р-п переходу, лазера с туннелъно-связанными волноводами с шириной полоскового контакта 4 мкм и длиной резонатора 1.9 мм.

Были исследованы спектры лазерной генерации в широком диапазоне температур. Обнаружен скачок длины волны при изменении температуры с 15 до 20 °С на 12 им, в то время как в диапазоне температур 20-50°С скорость смещения длины волны составила 0.05 нмК"1 (рисунок 4).

50 "С

*

п

I

I

^

I ...................... *

995 1000 1005 1010 1015 1020 Длина волны, нм

Рисунок 4. Спектры лазерной генерации прибора с туннельно-связанными волноводами с шириной полоска 4 мкм и длиной резонатора 1.9 мм, полученные при различных температурах и накачке непрерывным током.

Получено семейство ватт-амперных характеристик приборов при различных температурах (рисунок 5). Обнаружена высокая температурная стабильность порогового тока. Измеренная характеристическая температура составила 510 К. Дифференциальная квантовая эффективность при комнатной температуре составила 83%. Высокая температурная стабильность порогового тока связана с оптимально подобранным рассогласованием между максимумом спектра усиления и максимумом спектральной зависимости /"-фактора. Поскольку длина волны генерации в основном определяется максимумом /"-фактора, максимум усиления при комнатной температуре может и не совпадать с ним, а лежать в области более коротких длин волн. При увеличении температуры, из-за различных скоростей смещения в длинноволновую область, максимум усиления приближается к максимуму Г-фактора. Таким образом, возрастающие с температурой потери компенсируются увеличением усиления

15 С Л

VI = 4 мкм I. = 2мм

I = 120 мА (-1,5 I )

5

г

а о

I 1

на длине волны лазерной генерации, что приводит к стабилизации порогового тока. Рассмотренный эффект рассогласования ярко выражен и хорошо изучен в вертикально излучающих лазерах [9].

-'-1-■-1---1-'-1-'-1—

0,00 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20

Ток, А

Рисунок 5.Ватт-амперные характеристики лазера с туннельно-связанными волноводами, полученные при различных температурах.

Четвертая глава посвящена исследованию лазеров со спектрально-селективными потерями.

В первом параграфе рассмотрен принцип температурной стабилизации длины волны. В волновод лазера вводится планарный многослойный интерференционный отражатель (МИО). Обладая спектрально-селективным отражением, МИО возвращает обратно в резонатор свет только определенной длины волны >ч, (рисунок 6). Моды с длиной волны, не согласующейся с полосой отражения МИО, испытывают потери за счет утечки света в подложку, в результате в спектре потерь образуется узкий минимум. Лазерная генерация может начаться только на длине волны минимума потерь. Таким образом, за счет введения МИО параллельно резонатору можно осуществлять селекцию мод. Слабая температурная зависимость свойств МИО, определяемая зависимостью показателей преломления, приводит к температурной стабилизации длины волны прибора.

Х=)ц,

V волновод с г активной областью

многослойный

интерференционный

отражатель

волновод с активной областью

многослойный

интерференционный

отражатель

Рисунок 6. Схема работы лазера со спектрально-селективными потерями

Второй параграф посвящен исследованию лазеров диапазона 980 нм. Структура включает в себя резонатор с активной областью в виде квантовых ям ¡пСаАв, п-обкладка резонатора состоит из 105 периодов ОаАз/ОаолАЬ.нАв, и МИО, который состоит из 17 периодов Оао.кАЬдАз/ОймАЬ.бАз.

Из гетероструктуры были изготовлены и исследованы лазеры полосковой геометрии с шириной полоскового контакта 100 мкм. Получены зависимости плотности порогового тока и длины волны лазерной генерации от длины резонатора. Плотность порогового тока приборов с длиной резонатора 2 мм составила 300 А/см2 при дифференциальной квантовой эффективности 40%. Исследованы спектры лазерной генерации при различных температурах, определена скорость изменения длины волны с температурой — 0.13 нмК/1. Получена зависимость плотности порогового тока от температуры, на которой обнаружено два линейных участка, с характеристическими температурами 270К до 40°С и 75К - выше 40°С. Получены ватт-амперные характеристики при различных режимах накачки.

Из той же самой гетероструктуры были изготовлены одномодовые лазеры с шириной полоскового контакта 4 мкм. Экспериментально полученные диаграммы направленности (вставка на рисунке 7) показали одномодовый режим работы приборов в направлениях параллельно и перпепдикулярно

плоскости p-n перехода. Продемонстрирована одночастотная генерация прибора длиной 870 мкм на длине волны 968 нм с коэффициентом подавления боковых мод 43 дБ (вставка на рисунке 7). Выходная мощность при этом составила 93 мВт. При увеличении тока накачки одночастотная генерация сохранялась вплоть до выходной мощности 140 мВт. Максимальная оптическая мощность исследованных лазеров была ограничена температурным загибом ватт-амперной характеристики (рисунок 7)

Ток, мА

Рисунок 7: Ватт-амперная характеристика прибора со спектрально-селективными потерями, полученная при непрерывной накачке. На вставке в левом верхнем углу диаграмма направленности в плоскости р-п перехода в правом нижнем - спектр лазерной генерации.

В четвертом параграфе приводятся результаты исследования лазеров со спектрально-селективными потерями диапазона 1300 нм с активной областью на основе ГпАв квантовых точек в квантовой яме 1п(«аЛ5. Структура состояла из резонатора в виде слоя ваАэ с активной областью и МИО, состоящего из 39 периодов повторения Gao.2Alo.8As/GaAs.

Были исследованы лазеры полосковой геометрии с шириной полосковых контактов 10 и 100 мкм, а также образцы с замкнутой кольцевой модой. Получены зависимости плотности порогового тока и длины волны лазерной генерации от длины резонатора. Измерены диаграммы направленности. Плотность порогового тока приборов с длиной резонатора 5 мм и шириной полоскового контакта 10 мкм составила 100 А/см2. Приборы

продемонстрировали излучение, пространственно-одномодовое в двух направлениях, при выходной мощности 50 мВт.

Также были исследованы спектры образцов с замкнутой кольцевой модой при различных температурах. Скорость смещения длины волны с температурой составила 0.2 нмК"1 (рисунок 8).

1310 1305 1300 1295 1290 1285 1280 1275 1270 1265 1260

.....

0,48 нмК1 ^

у* „»- .- ...»— ____»"" 0,22 нмк''

- ■ • стандартный волновод к исследуемый прибор

20 30 40 50 60 70 80 90 100 Температура, °С

Рисунок 8. Зависимость длины волны лазерной генерации от температуры для образцов с замкнутой кольцевой модой структуры с КТ со стандартной конструкцией волновода и структуры, содержащей многослойный интерференционный отражатель.

В заключении приведены основные результаты работы, которые состоят в следующем:

• Исследованы лазерные диоды с туннелыю-связанными волноводами, в которых роль пассивного резонатора играет подложка ваАв толщиной 100 мкм, излучающие в диапазоне длин волн 980 нм. Обнаружена высокая температурная стабильность длины волны лазерной генерации при непрерывной накачке. Скорость изменения длины волны составила 0,1 нмК'1.

• Исследованы торцевые лазеры с туннельно-связанными волноводами, излучающие в диапазоне длин волн 980 нм, в которых роль пассивного волновода играет слой ОаАв толщиной 10 мкм, выращенный на слое Оа1пР. Плотность порогового тока приборов составила 1.1 кА/см2 при дифференциальной квантовой эффективности 83%. Обнаружен скачок

длины волны лазерной генерации на 12 нм при изменении температуры с 15°С до 20°С при накачке непрерывным током. В диапазоне температур 20 — 50°С продемонстрирована высокая температурная стабильность длины волны лазерной генерации 0.05 нмК'1.

• Продемонстрирована высокая температурная стабильность порогового тока лазеров с туннельно-связанными волноводами в которых роль пассивного волновода играет слой GaAs толщиной 10 мкм. В диапазоне температур 20-50°С значение характеристической температуры составило 510 К.

• Обнаружена высокая стабильность длины волны генерации лазеров со спектрально-селективными потерями, излучающих в диапазоне 980 нм. Скорость смещения длины волны с температурой составила 0.13 нмК"'. Получена высокая мощность выходного излучения — 7 Вт при импульсной накачке и 1.5 Вт при непрерывной.

• Продемонстрирована одночастотная генерация при непрерывной накачке GaAs/GaAlAs лазеров со спектрально-селективными потерями диапазона 980 нм. Коэффициент подавления боковых продольных мод составил 41.3 дБ при выходной мощности 93 мВт.

• Исследованы лазеры со спектрально-селективными потерями на квантовых точках InAs диапазона 1300 нм. Продемонстрирована высокая температурная стабильность длины волны лазерной генерации. Температурный сдвиг длины волны лазерной генерации составил 0.22 нмК"'.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. 1.1. Novikov, Yu. М. Shernyakov, М. V. Maximov, N. Yu. Gordeev, N. A. Kaluzhniy, S. A. Mintairov, V. M. Lantratov, A. S. Payusov, V. A. Shchukin and N. N. Ledentsov. Wavelength-stabilized tilted wave lasers with a narrow vertical beam divergence. // Semiconductor Science and Technology, 23

075043 (2008)

2. N. Yu. Gordeev, I. I. Novikov, A. V. Chunareva, N. D. H'inskaya, Yu. M. Shernyakov, M. V. Maximov, A. S. Payusov, N. A. Kalyuzhniy, S. A. Mintairov, V. M. Lantratov, V. A. Shchukin and N. N. Ledentsov. Edge-emitting InGaAs/GaAs laser with high temperature stability of wavelenght and threshold current. // Semiconductor Science and Technology, 25 045003 (2010)

3. А. В. Савельев, И. И. Новиков, А. В. Чунарева, Н. Ю. Гордеев, М. В. Максимов, А. С. Паюсов, Е. М. Аракчеева, В. А. Щукин, Н. Н. Леденцов. Температурно-стабильный полупроводниковый лазер на основе составных волноводов. // Физика и техника полупроводников, 45(4)560-565 (2011).

4. А.С. Паюсов, М.В. Максимов, «Инжекционные лазеры на квантовых точках с высоким оптическим усилением и длиной волны излучения более 1300», 10я Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, опто- и наноэлектронике 1-5 декабря 2008, Санкт-Петербург // тезисы докладов 114 (2008)

5. М. V. Maximov, V. М. Ustinov, А. Е. Zhukov, N. V. Kryzhanovskaya, A. S. Payusov, 1.1. Novikov, N. Yu. Gordeev, Yu. M. Shernyakov, I. Krestnikov, D. Livshits, S. Mikhrin and A. Kovsh. A 1.33 |im InAs/GaAs quantum dot laser with a 46 cm"1 modal gain // Semiconductor Science and Technology, 23 105004 (2008)

6. Л. Я. Карачинский, И. И. Новиков, Ю. М. Шерняков, Н. Ю. Гордеев, А. С. Паюсов, М. В. Максимов, С. С. Михрин, М. Б. Лифшиц, В. А. Щукин, П. С. Копьев, Н. Н. Леденцов, Д. Бимберг. Полупроводниковые лазеры спектрального диапазона 1.3 мкм на квантовых точках с высокой температурной стабильностью длины волны лазерной генерации (0.2 нмК"1) // Физика и техника полупроводников, 43(5) 708 (2009)

7. А.С. Паюсов, Л.Я. Карачинский, И.И. Новиков, Ю.М. Шерняков, Н.Ю.

Гордеев, М.В. Максимов, С.С. Михрин, М.Б. Лифшиц, В.А. Щукин,

H.Н. Леденцов, «Полупроводниковые лазеры спектрального диапазона

I.3 мкм на квантовых точках с высокой температурной стабильностью длины волны лазерной генерации», Конференция по физике и астрономии для молодых ученых Санкт-Петербурга и Северо-Запада «ФизикА» 27-28 октября 20 Юг Санкт-Петербург // тезисы докладов стр. 77(2010)

Цитированная литература:

1. Е. М. Pavelescu, J. P. Reithmaier, W. Kaiser, P. Weinmann, M. Kamp, and A. Forchel. Wavelength stabilized quantum dot lasers for high power applications. // Phys. Status Solidi B, 246(4), 872-875 (2009)

2. V. Kartalopoulos. Introduction to DWDM Technology. Data in a Rainbow (Wiley-Interscience, N.Y., 2000)

3. H. Kogelnik, С. V. Shank. Stimulated Emission in a Periodic Structure //Appl. Phys. Lett., 18, 152(1971)

4. Ж.И. Алфёров, B.M. Андреев, Р.Ф. Казаринов, Е.Л. Портной, Р.А. Сурис. А. с. No 392875, заявка No 1677436 с приоритетом от 19 июля 1971

5. G. P. Agrawal. Semiconductor lasers: past, present and future (American Institute of Physics, Woodbury, N.Y., 1994).

6. D. R. Scifres, W. Streifer, and R. D. Burnahm. Leaky wave room-temperature double heterostructure GaAs:GaAlAs diode lasers // Applied Physics Letters, 29(1), 23 (1976)

7. В. И. Швейкин, А. П. Богатов, A. E. Дракин, Ю. В. Курнявко. Диаграмма направленности излучения квантоворазмерных лазеров InGaAs/GaAs, работающих на «вытекающей» моде // Квантовая электроника, 26(1), 33 (1999)

8. Н. Б. Звонков, Б. Н. Звонков, А. В. Ершов, Е. А. Ускова, Г. А. Максимов. Полупроводниковые лазеры на длину волны 0,98 мкм с выходом

излучения через подложку. // Квантовая электроника, 25(7), 622 (1998) 9. В. Tell, К. F. Brown-Goebeler, R.E. Leibenguth, F. М. Baez and Y. H. Lee. Temperature dependence of GaAs-AlGaAs vertical cavity surface emitting lasers // Applied Physics Letters, 60(6) 683 (1992)

Лицензия ЛР № 020593 от 07.08.97

Подписано в печать 31.01.2011. Формат 60x84/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 7113Ь.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в Цифровом типографском центре Издательства Политехнического университета. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29. Тел.: (812) 550-40-14 Тел./факс: (812) 297-57-76

Введение.

Глава 1.Обзор литературы.

1.1 Спектры лазерной генерации и их зависимость от температуры.

1.2 Стабилизация длины волны торцевых полупроводниковых лазеров.

1.2.1 Лазеры с распределенной обратной связью.

1.2.2 Лазеры с распределенный брэгговским отражателем.

1.2.3 Лазеры с внешним резонатором.

1.2.4 Лазеры на основе квантовых точек с улучшенной температурной стабильностью длины волны излучения.

1.2.5 Вертикально-излучающие лазеры.

Глава 2.Описание образцов и методик измерений.

2.1 Подготовка образцов к исследованиям.

2.2 Установка для измерения вольт-амперных и ватт-амперных характеристик полупроводниковых лазеров.

2.3 Установка для исследования дальнего поля полупроводниковых лазеров

2.4 Установка для исследования спектров лазерной генерации.

Глава 3.Лазеры с туннельно-связанными резонаторами.

3.1 Лазеры на «вытекающей» моде.

3.2 Температурная стабилизация длины волны в лазерах с туннельно-связанными волноводами.

3.3 Экспериментальное исследование торцевых лазеров диапазона 980 нм с туннельно-связанными волноводами с подложкой в качестве второго волновода.

3.4 Экспериментальное исследование торцевых лазеров диапазона 980 нм с туннельно-связанными волноводами с толстыми слоем в качестве второго волновода.

Глава 4.Лазеры со спектрально-селективными потерями.

4.1 Концепция лазеров со спектрально-селективными потерями.

4.2 Экспериментальное исследование лазеров со спектрально-селективными потерями диапазона 980 нм.

4.3 Экспериментальное исследование лазеров на квантовых точках со спектрально-селективными потерями диапазона 1300 нм.

Полупроводниковые лазеры, обладающие высокой температурной стабильностью параметров лазерной генерации, в частности, длины волны, необходимы для широкого набора применений. Среди них можно отметить системы накачки твердотельных лазеров и усилителей, где необходимо возбуждать активную среду с узкой линией поглощения [1]. Также полупроводниковые лазеры находят все более широкое применение в медицине. В медицинских применениях длина волны лазера очень важна, поскольку она должна соответствовать узким линиям поглощения живых тканей или вводимого маркера. Отклонение рабочей температуры лазера от заданной всего на несколько градусов может вызвать рассогласование длины волны излучения прибора и спектра поглощения среды, приводя к значительному падению эффективности твердотельного лазера с диодной накачкой или воздействия излучения на организм. Кроме того, стабилизация длины волны важна в системах передачи данных, в частности, в системах, имеющих спектральное уплотнение [2].

Недостаток традиционных торцевых лазеров заключается в том,, что длина волны лазерной генерации не стабилизирована и смещается в сторону больших длин волн по мере увеличения температуры прибора. Это вызвано изменением ширины запрещенной зоны полупроводника с температурой. Чтобы обеспечить температурно-стабильную работу полупроводникового лазера по длине волны можно использовать различные подходы. Сегодня широко применяются внешние системы стабилизации температуры, которые входят в состав готовых устройств, усложняя конструкцию и снижая коэффициент полезного действия. Другим подходом является разработка конструкций лазеров, в которых длины волны стабилизирована по температуре, а ее изменение следует слабой температурной зависимости показателей преломления материалов, составляющих лазерную гетероструктуру. Это позволяет в некоторых случаях отказаться от внешних стабилизаторов температуры, сделать конструкцию приборов проще и надежней.

Среди приборов с температурно-стабилизированной длиной волны нужно выделить лазеры с распределенной обратной связью (РОС-лазеры) [3,4]. Их основным преимуществом является одночастотный режим генерации. В лазерах этого типа продемонстрирован температурный сдвиг длины волны лазерной генерации на уровне 0.08—0.1 нмК"1. Однако, РОС-лазеры достаточно дороги, что обусловлено сложной технологией изготовления. Также они зачастую не обеспечивают высокую оптическую мощность излучения.

Реализацией другого подхода являются вертикально-излучающие лазеры, которые также обеспечивают уменьшенный температурный сдвиг длины волны лазерной генерации. Для приборов спектрального диапазона 980 нм на основе квантовых ям ОаГпАБ/ОаАз температурный сдвиг обычно составляет 0.06-0.08 нмК'1 [5]. Главным недостатком лазеров этого типа для упомянутых выше применений является их малая выходная оптическая мощность.

Таким образом, поиск новых подходов для создания мощных (>100 мВт) полупроводниковых лазеров с высокой температурной стабильностью длины волны излучения является весьма актуальной задачей.

Основной целью настоящей работы являлось исследование особенностей лазерной генерации в инжекционных торцевых полупроводниковых лазерах, излучающих в диапазоне 980-1300 нм, со спектрально-селективными потерями и спектрально-зависимым фактором оптического ограничения.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Впервые исследованы характеристики торцевых инжекционных лазеров нового типа на основе системы двух связанных волноводов.

• Показано, что в торцевых лазерах на основе туннельно-связанных волноводов можно управлять температурной зависимостью порогового тока.

• Впервые исследованы основные характеристики торцевых инжекционных лазеров нового типа со спектрально-селективными потерями.

• Продемонстрирована возможность получения одночастотной генерации торцевого лазера с планарным многослойным интерференционным отражателем в составе волновода.

• Для лазеров со спектрально-селективными потерями и с туннельно-связанными волноводами продемонстрирована повышенная, по сравнению с обычными торцевыми лазерами, температурная стабильность длины волны генерации.

Практическая значимость работы:

• Лазеры с туннельно-связанными волноводами являются перспективными источниками мощного лазерного излучения с низкой расходимостью пучка (~1°). Они могут найти широкое применение в системах накачки твердотельных лазеров, лазерной обработке материалов и других областях.

• Лазеры со спектрально-селективными потерями перспективны для использования в системах связи, медицине и других областях, где требуется излучение высокой степени монохроматичности и большой оптической мощности.

Положения, выносимые на защиту:

1. В торцевых инжекционных лазерах на основе туннельно-связанных планарных волноводов температурная зависимость длины волны генерации определяется температурной зависимостью показателей преломления слоев, формирующих волновод.

2. Спектральное рассогласование усиления и оптической моды в торцевых лазерах с туннельно-связанными планарными волноводами позволяет управлять температурной зависимостью порогового тока.

3. Введение спектрально-селективных потерь за счет использования планарного многослойного интерференционного отражателя в волноводе торцевого инжекционного лазера позволяет увеличить температурную стабильность длины волны излучения и получить одночастотную лазерную генерацию.

Апробация работы

Основные результаты докладывались:

• на 10-й Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и наноструктур, опто- и наноэлектронике, 1-5 декабря 2008 г., Санкт-Петербург, Россия;

• на XIV международной конференции «ОПТИКА ЛАЗЕРОВ - 2010», 28 июня - 2 июля 2010 г., Санкт-Петербург;

• на Конференции по физике и астрономии для молодых ученых Санкт-Петербурга и Северо-Запада «ФизикА», 27-28 октября 2010 г., Санкт-Петербург;

• на Всероссийском симпозиуме «Полупроводниковые лазеры: физика и технология», 10-12 ноября 2010 г., Санкт-Петербург; а также на научных семинарах Санкт-Петербургского Академического университета - научно-образовательного центра нанотехнологий РАН и Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе.

Публикации. Основные результаты изложены в 7 печатных работах, в том числе, в 5 научных статьях и в 2 материалах конференций.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. I. I. Novikov, Yu. М. Shernyakov, М. V. Maximov, N. Yu. Gordeev, N. A. Kaluzhniy, S. A. Mintairov, V. M. Lantratov, A. S. Payusov, V. A. Shchukin and N. N. Ledentsov. Wavelength-stabilized tilted wave lasers with a narrow vertical beam divergence. // Semiconductor Science and Technology, 23 075043 (2008)

2. N. Yu. Gordeev, I. I. Novikov, A. V. Chunareva, N. D. Il'inskaya, Yu. M. Shernyakov, M. V. Maximov, A. S. Payusov, N. A. Kalyuzhniy, S. A. Mintairov, V. M. Lantratov, V. A. Shchukin and N. N. Ledentsov. Edge-emitting InGaAs/GaAs laser with high temperature stability of wavelenght and threshold current. // Semiconductor Science and Technology, 25 045003 (2010)

3. А. В. Савельев, И. И. Новиков, А. В. Чунарева, Н. Ю. Гордеев, М. В. Максимов, А. С. Паюсов, Е. М. Аракчеева, В. А. Щукин, Н. Н. Леденцов. Температурно-стабильный полупроводниковый лазер на основе составных волноводов. // Физика и техника полупроводников, 45(4) 560-565 (2011).

4. А.С. Паюсов, М.В. Максимов, «Инжекционные лазеры на квантовых точках с высоким оптическим усилением и длиной волны излучения более 1300», 10я Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, опто- и наноэлектронике 1-5 декабря 2008, Санкт-Петербург//тезисы докладов 114 (2008)

5. М. V. Maximov, V. М. Ustinov, А. Е. Zhukov, N. V. Kryzhanovskaya, A. S. Payusov, 1.1. Novikov, N. Yu. Gordeev, Yu. M. Shernyakov, I. Krestnikov, D. Livshits, S. Mikhrin and A. Kovsh. A 1.33 цт InAs/GaAs quantum dot laser with a 46 cm-1 modal gain // Semiconductor Science and Technology, 23 105004 (2008)

6. JI. Я. Карачинский, И. И. Новиков, Ю. М. Шерняков, Н. Ю. Гордеев, А.

С. Паюсов, М. В. Максимов, С. С. Михрин, М. Б. Лифшиц, В. А. Щукин, П. С. Копьев, Н. Н. Леденцов, Д. Бимберг. Полупроводниковые лазеры спектрального диапазона 1.3 мкм на квантовых точках с высокой температурной стабильностью длины волны лазерной генерации (0.2 нмК"1) // Физика и техника полупроводников, 43(5) 708 (2009)

7. A.C. Паюсов, Л.Я. Карачинский, И.И. Новиков, Ю.М. Шерняков, Н.Ю. Гордеев, М.В. Максимов, С.С. Михрин, М.Б. Лифшиц, В.А. Щукин,

H.H. Леденцов, «Полупроводниковые лазеры спектрального диапазона

I.3 мкм на квантовых точках с высокой температурной стабильностью длины волны лазерной генерации», Конференция по физике и астрономии для молодых ученых Санкт-Петербурга и Северо-Запада «ФизикА» 27-28 октября 2010г Санкт-Петербург // тезисы докладов стр. 77 (2010)

Здесь я хочу выразить благодарность своим руководителям, коллегам и друзьям за их неоценимую помощь и поддержку в моей работе.

Во-первых, я благодарю своего научного руководителя, д.ф.-м.н. Михаила Викторовича Максимова, а так же к.ф.-м.н. Никиту Юрьевича Гордеева за отличную организацию моей научной работы.

Я признателен своим коллегам, с которыми было очень приятно работать и у которых я многому научился: Леониду Карачинскому, Иннокентию Новикову, Юрию Шернякову, Артему Савельеву, Виталию Щукину, Николаю Леденцову, Сергею Блохину, Наталье Крыжановской, Алексею Сахарову, Андрею Гладышеву, Олегу Румянцеву, Дитеру Бимбергу.

Я благодарю Алексея Ковша, Сергея Михрина, Сергея Минтаирова, Николая Калюжного, Владимира Лантратова, Наталью Ильинскую и Алену Чунареву за их помощь в подготовке образцов для исследорваний.

Я благодарю заведующего лабораторией нанофотоники Академического университета — научно-образовательного центра нанотехнологий чл.-корр. РАН Алексея Евгеньевича Жукова, а также заведующего лабораторией физики полупроводниковых гетероструктур Физико-Технического института им. А.Ф. Иоффе чл.-корр. РАН Виктора Михайловича Устинова.

Также мне хочется сказать слова благодарности своим друзьям Роману Харитонову, Маргарите Бамбуровой, Алексею Вороне, Снежане Вороне и Матвею Пашковскому. Отдельно благодарю моего друга и коллегу Алексея Надточего.

В заключение, благодарю своих родителей и сестру за их постоянную помощь и поддержку.

Заключение

1. Е.М. Pavelescu, J.P. Reithmaier, W. Kaiser, P. Weinmann, M. Kamp, and A. Forchel. Wavelength stabilized quantum dot lasers for high power applications // Physica Status Solidi B, 246(4) 872 (2009)

2. Stamatios Kartalopoulos. Introduction to Dwdm Technology: Data in a Rainbow. Wiley-Interscience, N.Y. (2000)

3. H. Kogelnik and С. V. Shank. Stimulated Emission in Periodic Structure //Applied Physics Letters, 18(4) 152 (1971)

4. Ж.И. Алфёров, B.M. Андреев, Р.Ф. Казаринов, E.JI. Портной, P.A. Сурис // авторское свидетельство №392875, заявка №1677436 с приоритетом от 19 июля 1971 г.

5. G.P. Agrawal. Semiconductor Lasers: Past, Present and Future. AIP Press (1995)

6. О. Звелто. Принципы лазеров. Москва "Мир" Зе издание (1990)

7. X. Кейси, М. Паниш. Лазеры на гетероструктурах. Москва "Мир" (1981)

8. A.L. Shawlow, С.Н. Townes. Infrared and Optical Masers // Physics Review, 112(6) 1940 (1958)

9. М. Fukuda. Optical Semiconductor Devices. John Wiley & Sons (1999)

10. I. Vurgaftman, J.R. Meyer, L.R. Ram-Mohan. Band parametrs for III-V compound semiconductors and their alloys // Journal of Appl. Phys., 89(11) 5815 (2001)

11. D. R. Scifres, R. D. Burnham, and W. Streifer. Distributed-feedback single heterojunction GaAs diode laser //Applied Physics Letters, 25(4) 203 (1974)

12. Robert G. Hunsperger. Integrated Optics: Theory and Technology. Springer New York (2009)

13. Yasuyuki Takasuka, Yasuhide Tsuji, Kenji Yonei, Hiromi Yamauchi and Mutsuo Ogura. AlGaAsAnGaAs DFB Laser by One-Time Selective MOCVD Growth on a Grating Substrate // Japanese Journal of Applied Physics, 43(4b) 2019 (2004)

14. M. Nakamura, K. Aiki, J. Umeda, A. Yariv. cw operation of distributed-feedback GaAs-GaAlAs diode lasers at temperatures up to 300 К // Applied Physics Letters, 27(4) 403 (1975)

15. K. Aiki, M. Nakamura, J. Umeda. Lasing characteristics of distributed-feedback GaAs-GaAlAs diode lasers with separate optical and carrier confinement // IEEE Journal of Quantum Electronics, QE-12(10) 597 (1976)

16. Shyh Wang. Principles of distributed feedback and distributed Bragg-reflector lasers // IEEE Journal of Quantum Electronics, 10(4) 413 (1974)

17. R K. Reinhart, R. A. Logan, and С. V. Shank. GaAs-AlGaAs injection lasers with distributed Bragg reflectors //Applied Physics Letters, 27(1) 45 (1975)

18. Ж.И. Алфёров, B.M. Андреев, Р.Ф. Казаринов, E.JI. Портной, Р.А. Сурис // Авторское свидетельство №392875, заявка №1677436 с приоритетом от 19 июля 1971

19. Otte Jakob Homan. A GaAs/AlGaAs DBR laser diode with side-coupled Bragg gratings // PhD thesis, University of Groningen The Netherlands (1996)

20. Daniel Hofstetter and Hans P. Zappe. Anomalous longitudinal mode hops in GaAs/AlGaAs distributed Bragg reflector lasers //Applied Physics Letters, 71(2) 1811997)

21. Shun Lien Chuang. Physics of photonic devices. John Wiley and Sons (2009)

22. M. G. Littman and H. J. Metcalf. Spectrally narrow pulsed dye laser without beam expander //Applied Optics, 17(14) 2224 (1978)

23. Karen Liu, Michael G. Littman. Novel geometry for single-mode scanning of tunable lasers // Optics Letters, 6(3) 117-118 (1981)

24. Mills P., Plastow R. Single-mode operation of 1.55 um semiconductor lasers using a volume holographic grating // Electronics Letters, 21(15) 648 (1985)

25. B. L. Volodin, S. V. Dolgy, E. D. Melnik, E. Downs, J. Shaw, V. S. Ban. Wavelength stabilization and spectrum narrowing of high-power multimode laser diodes and arrays by use of volume Bragg gratings // Optics Letters, 29(16) 18911893 (2004)

26. Christophe Moser and Gregory Steckman. Filters to Bragg About // Photonics Spectra, (6) 82 (2005)

27. Steckman G.J., Wenhai Liu, Platz R., Schroeder D., Moser C, Havermeyer F. Volume Holographic Grating Wavelength Stabilized Laser Diodes // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 13(3) 672 (2007)

28. Bernd Kohler, Thomas Brand, Matthias Haag, Jens Biesenbach. Wavelength stabilized high-power diode laser modules \\ Photonics West (2009)

29. George Venus, Leonid Glebov, Vasile Rotar, Vadim Smirnov, Paul Crump and Jason Farmer. Volume Bragg semiconductor lasers with near diffraction limited divergence //Proceedigs of SPIE, 6216(2) 1-7 (2006)

30. D. Bimberg С. Ribbat. Quantum dots: lasers and amplifiers // Microelectronics

31. Journal, 34(12) 323-328 (2003)

32. T. С. Newell, D. J. Bossert, A. Stintz, B. Fuchs, K. J. Malloy, and L. F. Lester. Gain and linewidth enhancementfactor in InAs quantum-dot laser diodes // IEEE Photonics Technology Letters, 11(12) 1527-1529 (1999)

33. Sergey Melnik,Guillaume Huyet, Alexander V. Uskov. The linewidth enhancement factor a of quantum dot semiconductor lasers // Optics Express, 14(7) (2006)

34. А.Е.Жуков, А.Р.Ковш, Е.В.Никитина, В.М.Устинов, Ж.И.Алферов. Инжекционные лазеры с широким спектром генерации на основе самоорганизующихся квантовых точек // Физика и техника полупроводников, 41(5) 625-630 (2007)

35. F. Klopf, S. Deubert, J. P. Reithmaier, and A. Forchel. Correlation between the gain profile and the temperature-induced shiftin wavelength of quantum-dot lasers // Applied Physics Letters, 81(2) 217-219 (2002)

36. F. Klopf, J. P. Reithmaier, and A. Forchel. Highly efficient GaInAs/(Al)GaAs quantum-dot lasers based on a single active layer versus 980 nm high-power quantum-well lasers //Applied Physics Letters, 77(10) 1419-1421 (2000)

37. S. Deubert, R. Debusmann, J.P. Reithmaier and A. Forchel. High-power quantum dot lasers withimproved temperature stability of emissionwavelength for uncooled pump sources // Electronics Letters, 41(20) (2005)

38. B. Tell, K. F. Brown-Goebeler, R. E. Leibenguth, F. M. Baez, and Y. H. Lee. Temperature dependence of GaAs-AlGaAs vertical cavity surface emitting lasers // Applied Physics Letters, 60(6) 683-685 (1991)

39. Jean-François P. Seurin and Shun Lien Chuang. Discrette Bessel transform and beam propogation method for modelling of vertical cavity surface emiting lasers //

40. Journal of Applied Physics, 82(5) 2007-2016 (1997)

41. D. R. Scifres, W. Streifer, and R. D. Burnham. Leaky wave room-temperature double heterostructure GaAs:GaAlAs diode laser //Applied Physics Letters, 23(1) 23 (1976)

42. В.И. Швейкин, А.П. Богатов, A.E. Дракин, Ю.В. Курнявко. Диаграмма направленности излучения квантоворазмерных лазеров InGaAs/GaAs, работающих на "вытекающей" моде // Квантовая электроника, 26(1) 33 (1999)

43. А.П. Богатов, А.Е. Дракин, В.И. Швейкин. Эффективность и распределение интенсивности в полупроводникоавом лазере, работающем на "вытекающей" моде // Квантовая электроника, 26(1) 28 (1999)

44. Н.Б. Звонков, Б.Н. Звонков, А.В. Ершов, Е.А. Ускова, Г.А. Максимов. Полупроводниковые лазеры на длину волны 0,98 мкм с выводом излучения через подложку // Квантовая электроника, 25(7) 622 (1998)

45. Н. Ашкрофт, Н. Мермин. Физика твердого тела. Москва "Мир" (1979)

46. Vitaly A. Shchukin and Nikolai N. Ledentsov. Novel Concepts of Semiconductor Lasers // Optical Engineering, 41(12) 3193 (2002)