Low-threshold 1.3 μm ring lasers with InAs/InGaAs/GaAs quantum dot active region

Abstract

An original design of ring semiconductor lasers based on InAs/InGaAs/GaAs quantum dots, promising for clock pulse generation, optical sensing, biological and medical applications, and microwave photonics, has been proposed and tested. Lasing was obtained at room temperature with a nominal threshold current density as low as 150 A cm−2. The output power in continuous wave mode was 45 mW.

Температурные характеристики кольцевых лазеров с активной областью на основе InAs/InGaAs/GaAs-квантовых точек оптического диапазона 1.3 μm

“…Ранее нами была предложена и реализована оригинальная конструкция кольцевых полупроводниковых лазеров на основе квантовых точек InAs/InGaAs/GaAs [8]. Ее преимуществами являются простота постростовой технологии, не требующая заращивания или планаризации, и возможность изготовления многосекционных лазеров, в том числе для генерации коротких импульсов в режиме синхронизации мод.…”

“…Конструкция кольцевого лазера (рис. 1) и его базовые характеристики подробно описаны нами в работе [8]. Ее особенностью является использование асимметричного латерального волновода: с внешней стороны кольца травление глубокое (на 5 µm), с внутренней стороны волновод вытравлен на глубину контактного слоя и частично верхнего эмиттера.…”

Temperature-dependent characteristics of 1.3 μm InAs/InGaAs/GaAs quantum dot ring lasers

“…We have already proposed and implemented an original design of semiconductor ring lasers based on InAs/InGaAs/GaAs QDs [8]. The strengths of this design lie in the simplicity of the post-growth technology, which does not involve regrowth or planarization, and the potential to fabricate multisection lasers (e.g., for the purposes of generation of short pulses in mode-locked operation).…”

“…The design of the ring laser (Fig. 1) and its primary parameters were detailed in [8]. The lateral asymmetric waveguide is a distinguishing feature of this design: on the outside of the ring, the structure is etched to a considerable depth of 5 µm, while the inner waveguide part is etched just to the depth of the contact layer and (partially) the top cladding.…”