Details

Данная работа посвящена исследованию температурной стабильности полупроводниковых лазеров. В работе экспериментально определяется температурная стабильность пороговой плотности тока в импульсном режиме в зависимости от дизайна гетероструктуры: количества квантовых ям, ширины волновода и фактора оптического ограничения. Продемонстрировано, что увеличение Г-фактора оптического ограничения уменьшает концентрацию носителей заряда в активной области лазера и повышает температурную стабильность порогового тока. Также в работе экспериментально определяется коэффициент температурного смещения спектра генерации лазеров в зависимости от оптических потерь на выход резонатора (длины резонатора). Установлено, что в структурах с низким фактором оптического ограничения за счет увеличения потерь на выход излучения можно уменьшить температурный сдвиг в длинноволновую область. В структурах с высоким фактором оптического ограничения коэффициент температурного смещения спектра стабилен и слабо меняется в зависимости от длины лазерного резонатора. В работе продемонстрировано, что в экспериментах, связанных с изменением температуры и её определению по спектральному сдвигу необходимо учитывать как дизайн гетероструктуры, так и конструкцию лазерного чипа.

The subject of the graduate qualification work is temperature stability of semiconductor lasers. In this work, the temperature stability of the threshold current density in the pulsed mode is experimentally determined depending on the design of the heterostructure: the number of quantum wells, the waveguide width, and the optical confinement factor. It has been demonstrated that an increase in the G-factor of the optical confinement reduces the concentration of charge carriers in the active region of the laser and increases the temperature stability of the threshold current. Also in the work, the coefficient of the temperature shift of the laser generation spectrum is experimentally determined depending on the optical losses at the mirrors (resonator length). It has been established that in structures with a low optical confinement factor, the temperature shift to the long-wavelength region can be reduced by increasing the mirrors losses. In structures with a high optical confinement factor, the coefficient of temperature shift of the spectrum is stable and varies slightly depending on the length of the laser cavity. The paper demonstrates that in experiments related to temperature change and its determination from the spectrum shift, it is necessary to take into account both the design of the heterostructure and the design of the laser chip.