Continuous‐wave lasing at 100°C in 1.3 µm quantum dot microdisk diode laser

Abstract

A 31 µm in diameter microdisk laser with an InAs/InGaAs quantum dot active region has been tested in the continuous-wave regime at elevated temperatures. Lasing is achieved up to 100°C with a threshold current of 13.8 mA. The emission spectrum demonstrates single-mode lasing at 1304 nm with a side mode suppression ratio of 24 dB and a dominant mode linewidth of 35 pm.

Оценка Вклада Поверхностной Рекомбинации В Микродисковых Лазерах С Помощью Высокочастотной Модуляции

“…Zhukov 1,2 , E.I. Moiseev 1 , N.V. Kryzhanovskaya 1,2 Abstract Microdisk lasers with a diameter of 10−30 µm, operating at room temperature without thermal stabilization, with an active region based on nanostructures of hybrid dimensionality (quantum well−dots) are studied. Measurements of the highfrequency small-signal modulation response of the microlasers were carried out for evaluation of the dynamic characteristics and their analysis as a function of the microlaser diameter.…”

“…Полупроводниковые микродисковые лазеры привлекают значительное внимание в качестве источников излучения для систем оптической связи, существенно более простых в изготовлении по сравнению с вертикальноизлучающими лазерами. Эпитаксиальная гетероструктура, используемая для изготовления микродискового лазера [1,2], близка к применяемой для создания торцевых лазеров традиционной конструкции, поскольку высокая добротность при малых размерах резонатора достигается в микродисковом лазере не за счет толстых распределенных брэгговских отражателей, а в результате отражения света от боковых граней. В связи с малыми латеральными размерами в микродисковых лазерах важную роль приобретает проблема безызлучательной рекомбинации носителей заряда на боковых стенках резонатора, формируемых, как правило, глубоким травлением сквозь волновод и активную область.…”

“…Хотя эта система материалов и характеризуется более высокой скоростью поверхностной рекомбинации, применение самоорганизующихся квантовых точек (КТ), формируемых по механизму Странского−Крастанова, может до некоторой степени подавить ее влияние благодаря малой длине латеральной диффузии носителей заряда [5]. С помощью таких КТ была показана возможность лазерной генерации в микродисковых лазерах в непрерывном режиме без принудительного охлаждения вплоть до 100 • C [2]. В то же время, КТ Странского−Крастанова вследствие низкой поверхностной плотности характеризуются малым оптическим усилением, что затрудняет оптимизацию приборных параметров.…”

Оптические Свойства Метаморфной Гибридной Гетероструктуры Вертикально Излучающего Лазера Спектрального Диапазона 1300 Нм

“…Первая состоит в со-здании монолитных полупроводниковых гетероструктур с распределенными брэгговскими отражателями (РБО) на основе пары материалов GaAs/AlGaAs, с упругона-пряженными квантовыми ямами GaInAsN/GaAsN [1][2][3][4][5][6][7], GaInNAsSb/GaNAsSb [8][9][10][11][12] или квантовыми точками InAs/InGaAs [13][14][15][16][17][18][19]. Такие гетероструктуры выращи-ваются на подложках GaAs.…”

Особенности вольт-амперной характеристики микродисковых лазеров на основе квантовых ям-точек InGaAs/GaAs

“…Однако в случае микродисковых лазеров с активной областью, представляющей собой массив самоорганизующихся квантовых точек (КТ), влияние безызлучательной рекомбинации оказывается не столь значительным. В пользу этого свидетельствуют низкие пороговые плотности тока (250 A/cm 2 [4]) и высокая предельная температура генерации (100 • C [5]). Считается, что нечувствительность микролазеров на основе КТ к поверхностной рекомбинации обусловлена подавлением латерального транспорта носителей заряда в плоскости КТ [6].…”