Mechanisms of optical confinement in phase-locked laser arrays

Abstract

The nature of optical confinement in phase-locked laser arrays (PLLAs) with a mesa-stripe structure (MSS) has been studied. Two main mechanisms are distinguished, which are based on the variation of the waveguide effective refractive index due to MSS formation and on the refractive index modulation induced by the heating of the structure. Stable operation was achieved when either weak or strong optical coupling was realized in the PLLA. A phase-locked regime of radiation was obtained only for laser diodes with strong optical coupling. In the latter case the angle divergency was not greater than 2 • for the antisymmetric supermode emission from the PLLA.

Полупроводниковая Лазерная Квазирешетка С Фазированными Одномодовыми Каналами Излучения

“…Расстояние между N полосками (период d) должно быть таким, чтобы оптические поля соседних полосковых волноводов не перекрывались. Это расстояние также зависит от глубины травления полоска и толщины вертикального волновода и может составлять величину в единицы микрон [3]. Вблизи граней лазерного кристалла полоски плавно изгибаются и подходят к зеркалам под углом.…”

“…Применительно к квазирешeтке высококонтрастный полосковый волновод имеет ещe дополнительные преимущества. Он сильнее ограничивает поперечную горизонтальную моду, тем самым позволяя уменьшить расстояние между соседними полосками без опасности возникновения оптической связи между ними [3]. Более плотное расположение полосков и излучательных областей на выходном зеркале предпочтительно для дальнего поля излучения, которое мы обсуждаем далее.…”

“…При этом действительно одна из мод имеет дальнее поле, аналогичное интерференционной картине плоской волны. Остальные же моды практически эквивалентны интерференции N излучателей с различной комбинацией разниц фаз 0 и π. Отмечалось, что есть тенденция лазерной генерации на так называемой осциллирующей моде, в которой любые два соседних лазера имеют разницу фаз π [3]. Для дальнего поля излучения этой моды характерно наличие двух интенсивных максимумов, расположенных симметрично относительно нормали.…”