Details

Объект исследования – поверхностно-излучающий лазер на основе полупроводниковой гетероструктуры GaAs/AlGaAs/InGaAs с резонатором, сформированным двумерным фотонным кристаллом квадратной симметрии. Цель работы – исследование оптических характеристик поверхностно-излучающих лазеров, основанных на гетероструктуре GaAs/AlGaAs/InGaAs с резонатором, сформированным фотонным кристаллом квадратной симметрии, в зависимости от дизайнов гетероструктуры и фотонного кристалла. Рассчитаны излучательные характеристики поверхностно-излучающих лазеров на основе гетероструктур с различным дизайном с резонатором, сформированным на основе зарощенного и поверхностного фотонных кристаллов. Получены модовый состав резонатора, оптические потери и длины волн излучающих мод, распределения интенсивности генерируемого излучения, картины ближнего поля и диаграммы направленности, эффективности вывода излучения через поверхность фотонного кристалла и расходимости выходного пучка при различных параметрах гетероструктур и фотонного кристалла. Предложены дизайны гетероструктур и фотонного кристалла для реализации одномодового режима работы.

Object of study is surface-emitting laser based on semiconductor heterostructure GaAs/AlGaAs/InGaAs with resonator based on two-dimensional square-lattice photonic crystal. The aim is to study optical characteristics of surface-emitting lasers based on GaAs/AlGaAs/InGaAs heterostructure with resonator based on two-dimensional square-lattice photonic crystal depending on heterostructure and photonic crystal designs. Radiation characteristics of semiconductor surface-emitting lasers based on different design heterostructures with resonator based on overgrowth and surface photonic crystal are calculated. Mode composition, optical losses and wavelengths of emitting modes, intensity envelopes of generated radiation, near-field and far-field radiation pattern, out-of-plane losses and divergence of output radiation are acquired at different heterostructure’s and photonic crystal’s parameters. Designs of heterostructure and photonic crystal to achieve single-mode operation are proposed.