Название:Исследование электрического и полностью-оптического управления лазерными потоками высокой интенсивности в полупроводниковых лазерах на основе наногетероструктур с квантоворазмерными активными областями
Грантодатель:РФФИ
Область знаний:02
Научная дисциплина:02-330 Физика лазеров
Ключевые слова:полностью-оптическое управление, электрическое управление, сверхвысокий уровень токового возбуждения, конкуренция модовых структур
Время действия проекта:2014 - 201
Тип:исследовательский
Руководитель(и):Подоскин,АА
Подразделения:
Код проекта:14-02-31734
Финансирование 2014 г.:400000
Исполнители: Шашкин,ИС : лаб. полупроводниковой люминесценции и инжекционных излучателей (Пихтина,НА)
В рамках проекта "Исследование электрического и полностью-оптического управления лазерными потоками высокой интенсивности в полупроводниковых лазерах на основе наногетероструктур с квантоворазмерными активными областями" рассматривается проблема управления лазерными потоками на примере управляемой конкуренции модовых структур различной добротности в кристаллах полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур с квантоворазмерными активными областями. В кристаллах мощных полупроводниковых лазеров полосковой конструкции помимо мод резонатора Фабри-Перо возможно возникновение высокодобротных замкнутых мод на эффекте полного внутреннего отражения от сколотых граней кристалла. В работе исследуются методы управления возникновением замкнутых мод путем модуляции величины поглощения в непрокачиваемых областях лазерного кристалла, охватываемых замкнутой модой. Модуляция потерь - величины поглощения квантоворазмерной активной области - происходит вследствие ряда электрооптических и квантовомеханических явлений, модифицирующих зонную структуру квантоворазмерной активной области: заужение запрещенной зоны при возрастании концентрации носителей заряда и квантоворазмерный эффект Штарка при воздействии интенсивного электростатического. Рассматривается три основных способа осуществления модификации зонной структуры квантоворазмерной активной области управляющей секции лазерного кристалла и, вследствие этого, потерь высокодобротной модовой структуры: прямая токовая инжекция носителей заряда, приложение электростатического поля обратным смещением p-n-перехода и воздействие оптическим потоком. Основное внимание уделено реализации данных методов управления в условиях сверхвысоких уровней токовой накачки полоска, формирующего область генерации мод Фабри-Перо. На основании математической модели проводится сравнительный анализ различных методов управления. Наибольший интерес представляет управление оптическим потоком, поскольку такой способ позволяет реализовать концепцию полностью-оптического прибора, пригодного для построения интегральнооптических схем и ячеек памяти, а так же для обработки информации непосредственно в виде оптического потока. На завершающем этапе работы осуществляется практическая демонстрация различных методов управления, в том числе полностью-оптического.