Работа посвящена экспериментальному исследованию свойств и оптимизации конструкции мощных полупроводниковых лазеров на основе составных, оптически связанных вертикальных волноводов (coupled large optical cavity — CLOC). В рассматриваемой конструкции возможно расширить волновод при сохранением работы лазера на фундаментальной моде, при этом активную область можно смещать в сторону p-обкладки, снижая одновременно внутренние потери и теплосопротивление приборов. Основной целью работы было исследование теплового сопротивления лазеров со стандартной конструкцией волновода и CLOC лазеров. Для исследования теплосопротивления предложен метод определения перегрева активной области по спектрам спонтанного излучения. Показано, что предложенный метод позволяет повысить точность измерений до 0.1-0.2 К/Вт. Полученная точность оказалась достаточной для выявления разницы теплосопротивлений лазеров со стандартной конструкцией волновода с CLOC лазерами. Результаты работы показывают, что с помощью волноводов CLOC можно одновременно улучшить внутренние оптические потери и термическое сопротивление, параметры, критические для мощных лазеров, а конструкции со связанными волноводами перспективны для создания новых поколений мощных полупроводниковых лазеров.

The work is devoted to the experimental study of the properties and optimization of the design of high-power semiconductor lasers based on coupled large optical cavity (CLOC) waveguides. In the considered design it is possible to expand the waveguide while maintaining the laser operation in the fundamental mode, and also the active region can be shifted towards the p-cladding, simultaneously reducing internal losses and the thermal resistance of the devices. The main goal of the work was to study the thermal resistance of lasers with the standard waveguide design and CLOC lasers. To study the thermal resistance, an improved method of determining the overheating of the active region by spontaneous emission spectra was proposed. It was shown that the proposed method allows increasing the accuracy of measurements up to 0.1-0.2 K/W. The obtained accuracy proved to be sufficient for detecting the difference in thermal resistivities of lasers with standard waveguide design with CLOC lasers. The results of the work show that using CLOC waveguides one can simultaneously improve the internal optical losses and thermal resistance, parameters critical for high-power lasers. Designs with coupled waveguides are promising for creating new generations of high-power semiconductor lasers.