Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Исследование одноуровневого и многоуровневого режимов генерации в полупроводниковых лазерах на основе квантовых точек InAs/InGaAs

Диссертация: Исследование одноуровневого и многоуровневого режимов генерации в полупроводниковых лазерах на основе квантовых точек InAs/InGaAs
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Методология и методы исследования. Основным методом, использовавшимся для проведения теоретических исследований являлось компьютерное моделирование процессов динамики носителей в квантовых точках и фотонов в лазерном волноводе, основанное на численном и аналитическом решении систем скоростных уравнений. Компьютерное моделирование проводилось в системах МАТЪАВ и МаЛСАБ, а также с использованием… Читать ещё >

Исследование одноуровневого и многоуровневого режимов генерации в полупроводниковых лазерах на основе квантовых точек InAs/InGaAs (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Введение. Актуальность темы исследования. Основная цель
  • Задачи. Научная новизна работы
  • Практическая значимость
  • Методология и методы исследования. Научные положения, выносимые на защиту. Апробация результатов работы
  • Глава 1. Лазеры с активной областью на основе самоорганизующихся квантовых точек ІпАв/ІпСаАв
    • 1. 1. Применение полупроводниковых лазеров на квантовых точках ІпАБ/ІпОаАз
    • 1. 2. Одноуровневая генерация в лазерах на КТ ІпАз/ІпОаАБ
    • 1. 3. Многоуровневая (двухуровневая) генерация в полупроводниковых лазерах на квантовых точках ІпАз/ІпОаАБ
    • 1. 4. Влияние модулированного ¿"-легирования на свойства КТ-лазеров
  • Глава 2. Экспериментальное исследование одно- и многоуровневой генерации в лазерах с квантовыми точками
    • 2. 1. Эпитаксиальный синтез полупроводниковых структур с квантовыми точками и изготовление лазерных диодов
    • 2. 2. Экспериментальное исследование явления одноуровневой генерации в лазерах на КТ ІпАз/ІпОаАБ
  • Глава 3. Аналитическая модель одноуровневой генерации в лазерах на квантовых точках
    • 3. 1. Основные приближения модели одноуровневой генерации
    • 3. 2. Модель одноуровневой генерации в случае малого однородного уширения
    • 3. 3. Исследование влияния параметров активной области лазера на спектры излучения в случае гауссовского распределения КТ по энергии
    • 3. 4. Оптимизация параметров активной области лазера с КТ InAs/InGaAs. 71 S Активная область с несколькими идентичными слоями квантовых точек
  • S Активная область с несколькими слоями различных квантовых точек

Актуальность темы

исследования. Объём информации, передаваемой между компьютерами в сети Интернет, а также в крупных дата-центрах, в период с 2009 по 2013 год увеличился практически в 20 раз и в настоящее время продолжает неуклонно расти [1 — 3]. В связи с этим особую актуальность приобретает вопрос перехода к сетям, основанным на оптических линиях связи, позволяющих значительно увеличить скорость передачи данных, в том числе и на малые расстояния. В качестве источника излучения в таких сетях требуются компактные лазеры, излучающие в диапазоне длин волн 1.2 — 1.3 мкм, отвечающем окну прозрачности стандартного кремниевого оптоволокна. Благодаря использованию полупроводниковых квантовых точек (КТ) 1пА8/1пОаАБ в качестве активной области лазеров, удаётся создавать источники излучения, которые позволяют не только перекрыть требуемый диапазон длин волн, но также обладают низкими пороговыми токами, а также высокой температурной стабильностью [1, 2, 4 — 6]. Всё это делает длинноволновые лазеры на основе КТ ЫАзЛгЮаАз, идеальными кандидатами для использования их в качестве источника излучения в системах оптической связи. Более того, применение таких лазерных диодов, обладающих широкими спектрами излучения, для многоканальной передачи данных представляет собой выгодную альтернативу используемым в настоящее время массивам одночастотных лазеров с распределённой обратной связью (РОС-лазеров) вследствие дешевизны и простоты их производства [7]. В связи с этим, в качестве объекта исследования были выбраны инжекционные лазеры полосковой конструкции с активной областью на основе КТ ЫАзЛпОаАз, излучающие в широком спектральном диапазоне около длины волны 1.3 мкм.

В большинстве практически важных случаев требуется излучение высокой мощности в широком спектральном диапазоне вблизи 1.3 мкм, что отвечает излучению на основном оптическом переходе КТ. В то же время, с увеличением тока накачки в спектрах лазерной генерации появляется новая, более коротковолновая линия излучения, связанная с возбуждённым оптическим переходом КТ. Данное явление получило название двухуровневой (многоуровневой) генерации [8 — 10]. Более того, оказывается, что за порогом двухуровневой генерации имеет место ограничение мощности, излучаемой на основном оптическом переходе КТ [8, 9], вплоть до полного её гашения [11]. К моменту начала работы основные причины, а также механизм данного явления были изучены недостаточно [10].

Для широкого класса применений, начиная от оптической когерентной томографии и эстетической хирургии вплоть до накачки рамановских усилителей и оптической передачи данных, требуется возможность достижения широких спектров лазерной генерации [1, 2]. Однако простейший способ, заключающийся в увеличении разброса КТ по размерам, оказывается не всегда реализуем технологически. Кроме того, это приводит снижению усиления в максимуме, что, в свою очередь, ухудшает пороговые характеристики лазера. До настоящего момента отсутствовала концепция увеличения ширины спектра лазерной генерации, основанная на одновременной вариации сразу нескольких параметров активной области лазера. Построению такой концепции способствовало бы аналитическое описание основных спектральных характеристик и их взаимосвязи с режимами работы и конструкцией активной области лазера на основе КТ. Также, с практической точки зрения играет важную роль исследование вопроса увеличения диапазона токов накачки, в котором имеет место одновременная генерация на основном и возбуждённом оптическом переходе КТ.

Основная цель настоящей работы состояла в экспериментальном и теоретическом исследовании ключевых спектральных характеристик лазеров на основе КТ ЫАзЛпОаАБ, излучающих как в режиме одноуровневой, так и многоуровневой генерации. Данное исследование также направлено на решение проблемы оптимизации характеристик лазеров, обладающих широкими спектрами излучения в режиме одноуровневой генерации, а также на рассмотрение вопроса перехода в режим двухуровневой генерации при высоких плотностях тока накачки.

Для достижения поставленной цели в диссертации решались следующие задачи:

— Анализ экспериментальных данных по исследованию основных спектральных характеристик КТ-лазеров различной конструкции в однои многоуровневом режимах работы.

— Разработка теоретической модели, позволяющей в аналитическом виде описать форму и ширину спектров генерации лазеров, излучающих через основной оптический переход КТ, а также выявление ключевых параметров, влияющих на их спектры излучения.

— Нахождение оптимальной конструкции КТ-лазера, которая позволила бы достичь наибольшей ширины спектра генерации при минимальном или заранее заданном токе накачки.

— Анализ экспериментального исследования особенностей двухуровневой генерации, включая подавление генерации на основном оптическом переходе, температурную зависимость порогового тока двухуровневой генерации и тока полного гашения излучения на основном оптическом переходе КТ.

— Построение теоретической модели, которая позволила бы описать гашение излучения на основном оптическом переходе КТ, температурную зависимость пороговых токов и другие особенности двухуровневой генерации.

— Построение операционной диаграммы КТ-лазера, отображающей возможные режимы его работы.

— Экспериментальное и теоретическое исследование влияния модулированного р-легирования активной области КТ-лазера на особенности режима двухуровневой генерации.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней:

— Впервые получены аналитические выражения, позволяющие описать форму и ширину спектра лазерной генерации через основной оптический переход КТ, в том числе в лазерных структурах на основе многослойных массивов КТ, а также в структурах с преднамеренно внесённой неупорядоченностью КТ.

— Предложен новый механизм, описывающий гашение лазерного излучения на основном оптическом переходе КТ за порогом двухуровневой генерации. Данный механизм основан на предположении о различии в темпах захвата дырок и электронов в КТ. Показано, что ключевым параметром является отношение темпов захвата дырок и электронов в КТ.

— Построена операционная диаграмма лазера на основе КТ, отображающая возможные режимы работы лазера. Выражения для границ, разделяющих режимы генерации на операционной диаграмме лазера, а также ватт-амперные характеристики лазера во всех возможных режимах его работы получены в аналитическом виде.

— Показано, что уменьшение тока начала двухуровневой генерации, а также тока гашения генерации на возбуждённом оптическом переходе, имеющее место при увеличении температуры лазера, связано с уменьшением заселённости основного электронного уровня энергии вследствие увеличения скорости тепловых переходов между уровнями энергии КТ.

Практическая значимость работы заключается в том, что полученные в ней результаты могут быть использованы для оптимизации характеристик инжекционных лазеров на основе квантовых точек с целью их дальнейшего использования в системах оптической связи. В диссертационной работе: дисперсии распределения КТ по энергии. Показано, что в лазерных структурах с квантовыми точками существует оптимальное число квантовых точек в активной области, которое позволяет достичь заданной ширины спектра генерации лазера при минимальном токе накачки. Оптимальное число квантовых точек может быть достигнуто как за счёт изменения числа рядов квантовых точек, так и за счёт изменения геометрических размеров активной области.

— Разработан метод оптимизации конструкции КТ-лазера, в том числе за счёт использования многослойных массивов КТ с преднамеренной разупорядоченностью, для достижения наименьшего рабочего тока при заданной ширине спектра генерации.

Реализован метод подавления двухуровневой генерации с помощью модулированного легирования примесью р-типа. Продемонстрировано увеличение мощности на основном оптическом переходе в 1.5 раза и увеличение предельной температуры генерации на основном переходе на 50 °C по сравнению с нелегированной структурой.

Методология и методы исследования. Основным методом, использовавшимся для проведения теоретических исследований являлось компьютерное моделирование процессов динамики носителей в квантовых точках и фотонов в лазерном волноводе, основанное на численном и аналитическом решении систем скоростных уравнений. Компьютерное моделирование проводилось в системах МАТЪАВ и МаЛСАБ, а также с использованием различных пакетов программ. Кроме того, широко применялся аналитический подход к решению систем скоростных уравнений, что позволило получить ряд важных результатов в аналитическом виде. Экспериментально исследуемые полупроводниковые структуры были синтезированы методом молекулярно-пучковой эпитаксии с использованием метода активированного распада раствора 1пОаАз для формирования активной области с последующим изготовление лазеров полосковой конструкции с помощью оптической и электронной литографии и плазмохимического травления. Основной экспериментальной методикой исследования характеристик лазеров на основе КТ являлось измерение спектров лазерной генерации, а также ватт-амперных характеристик как в импульсном, так и в непрерывном режимах накачки. Кроме того, были исследованы температурные зависимости тока начала многоуровневой генерации, а также тока полного гашения многоуровневой генерации.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. В лазерных структурах с квантовыми точками существует оптимальное значение дисперсии, которое позволяет при фиксированной мощности излучения лазера достичь наибольшей ширины спектра лазерной генерации.

2. Использование многослойных лазерных структур с квантовыми точками и преднамеренно внесённой разупорядоченностью позволяет добиться увеличения ширины спектра лазерной генерации при неизменной мощности излучения лазера.

3. В лазерных структурах с квантовыми точками величина отношения темпов захвата дырок и электронов в квантовые точки определяет поведение лазера в режиме двухуровневой генерации.

4. Увеличение температуры работы лазера на основе квантовых точек приводит к уменьшению порогового тока двухуровневой генерации и тока, отвечающего полному гашению генерации на основном оптическом переходе, вследствие роста темпа выброса электронов с основного уровня энергии на возбуждённый уровень, а также снижения темпа захвата электронов с возбуждённого уровня энергии на основной.

5. Модулированное легирование квантовых точек акцепторной примесью, по сравнению с нелегированной активной областью, приводит к увеличению максимальной мощности лазерного излучения на основном оптическом переходе и увеличению диапазона токов накачки, в котором имеет место двухуровневая генерация, а также к росту предельной температуры существования генерации на основном оптическом переходе.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертации были доложены и обсуждались на различных Всероссийских и международных конференциях и симпозиумах: Российских конференциях по физике и астрономии «ФизикА.СПб» (Санкт-Петербург, 2010, 2011, 2012 гг.) — 3-ем симпозиуме по когерентному оптическому излучению полупроводниковых структур (Звенигород, 2011 г.) — Итоговых конференциях фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Санкт-Петербург, 2011, 2012 гг.) — 13-ой и 14-ой Всероссийской молодёжной конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой оптои наноэлектронике (Санкт-Петербург, 2011 г., 2012 г.) — 3-ем Всероссийском симпозиуме «Полупроводниковые лазеры: Физика и Технология» (Санкт-Петербург, 2012 г.) — Симпозиумах Международного общества оптики и фотоники (SPIE) SPIE Photonics Europe 2012 (Брюссель, Бельгия, 2012 г.), SPIE Photonics Asia 2012 (Пекин, Китай, 2012 г.), SPIE Optics & Optoelectronics (Прага, Чешская республика, 2013 г.) — 15-ой Международной конференции «Laser Optics» (Санкт-Петербург, 2012 г.) — 20-ом и 21-ом Международных симпозиумах «NANO STRUCTURES: Physics and Technology» (Нижний Новгород, 2012 г., Санкт-Петербург, 2013 г.).

Основные результаты, полученные в диссертации, опубликованы в 23 печатных работах, в том числе в 9 научных статьях, а также 14 материалах конференций и симпозиумов.

Исследования, проведённые в рамках диссертационной работы, отмечены дипломами Российской конференции по физике и астрономии «ФизикА.СПб» 2011 и 2012 годов за научные результаты, обладающие существенной новизной и среднесрочной перспективой их эффективной коммерциализациидипломом победителя программы «У.М.Н.И.К.» фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере за 2012 годдипломом 1-ой степени за лучший аспирантский доклад 13-ой, а также дипломом 14-ой Всероссийской молодёжной конференции по физике полупроводников, полупроводниковой опто-и наноэлектроникегрантом правительства Санкт-Петербурга для студентов, аспирантов и молодых учёных за 2012 годмолодёжным исследовательским грантом РФФИ на 2012 — 2013 годастипендией президента Российской Федерации за 2013 годгрантом фонда Дмитрия Зимина «Династия» для молодых физиковстипендией международного общества оптики и фотоники (SPIE) на 2013 год, а также премией за лучший доклад 21-ого симпозиума «НАНОСТРУКТУРЫ: Физика и Технология» (2013 год).

Основные выводы из диссертационной работы могут быть сформулированы следующим образом и сводятся к следующему:

1. Для случая малого однородного уширения получены аналитические выражения, описывающие форму и ширину спектра лазерной генерации, а также сдвиг максимума спектра относительно центра плотности состояний КТ. Показано, что при комнатной температуре зависимость ширины спектра генерации от мощности излучения определяется двумя безразмерными параметрами — дисперсией распределения КТ по энергии, нормированной на тепловую энергию, и отношением оптических потерь к максимальному усилению КТ. В аналитическом виде получена зависимость ширины спектра генерации от мощности излучения. С уменьшением оптических потерь и/или ростом максимального усиления значение оптимальной дисперсии и максимальной ширины спектра лазерной генерации возрастают.

2. Показано, что ток накачки, необходимый для реализации спектра лазерной генерации заранее заданной ширины, прямо пропорционален темпу выброса носителей из КТ. Замедление темпа выброса носителей из квантовых точек приводит к уширению спектров лазерной генерации. Подтверждено, что основным механизмом, приводящим к формированию широких спектров лазерной генерации в лазерах на основе КТ, является компрессия усиления.

3. Показано, что существует оптимальное число КТ в активной области лазера, позволяющее реализовать спектры генерации заранее заданной ширины при минимальном значении тока инжекции. Оптимальное число КТ может быть достигнуто как за счёт изменения числа рядов, так и за счёт изменения геометрических размеров активной области лазера.

4. Показано, что существует оптимальное значение дисперсии распределения КТ по энергии, позволяющее реализовать спектры излучения максимальной ширины при фиксированной мощности излучения лазера. При типичных значениях параметров, увеличение дисперсии будет приводить к росту ширины спектра генерации, если число рядов КТ достаточно велико (более трёх).

5. Показано, что в лазерных структурах на основе КТ с преднамеренно внесённой разупорядоченностью наибольшей ширины спектра генерации можно добиться в том случае, когда центральная энергия одной половины слоёв КТ сдвинута относительно центральной энергии другой половины слоёв КТ на величину в л/2-раз превышающую дисперсию распределения КТ по энергии.

6. Показано, что уменьшение мощности лазерного излучения на основном оптическом переходе квантовых точек за порогом двухуровневой генерации обусловлено различием в темпах захвата дырок и электронов в КТ. В зависимости от отношения (к) темпов захвата дырок и электронов, генерация на основном оптическом переходе КТ может отсутствовать во всём диапазоне токов * * накачки (к < к), затухать с ростом накачки вплоть до полного гашения (к < к < ксг), либо сохраняться с ростом тока (к > ксг). Выражения для критических значений (ксг и к) получены в аналитическом виде.

7. Построена операционная диаграмма, которая позволяет по заранее заданным значениям темпов захвата электронов и дырок в КТ определить возможные режимы работы лазера во всём диапазоне токов накачки. В аналитическом виде получены выражения для ватт-амперных характеристик во всех режимах работы лазера, границ, разделяющих различные режимы, а также условия переключения между ними.

8. Обнаружено, что увеличение температуры работы КТ-лазера приводит к уменьшению порогового тока двухуровневой генерации, а также тока, отвечающего полному гашению генерации на основном оптическом переходе КТ. Показано, что это обусловлено увеличением темпа выброса электронов с основного уровня энергии на возбуждённый, а также снижением темпа захвата электронов с возбуждённого уровня на основной.

9. Экспериментально и теоретически показано, что модулированное легирование КТ акцепторной примесью приводит к увеличению диапазона токов накачки, в котором сохраняется генерация через основной оптический переход. При этом растут как максимальная мощность, так и предельная температура лазерной генерации на основном оптическом переходе. Получены аналитические выражения для оценки максимальной мощности, излучаемой на основном оптическом переходе КТ. Легирование донорной примесью должно иметь противоположный эффект.

Благодарности.

В заключение считаю необходимым поблагодарить своего научного руководителя Алексея Евгеньевича Жукова, а также моих коллег Артёма Владимировича Савельева, Михаила Викторовича Максимова, Александра Владимировича Омельченко, Юрия Михайловича Шернякова и Никиту Юрьевича Гордеева за ценные замечания и помощь в работе.

Заключение

.

В ходе работы нами были исследованы инжекционные лазеры на основе самоорганизующихся квантовых точек в системе материалов 1пАБ/1пОаАБ на подложках ОаАэ. В таких лазерах длина волны основного оптического перехода лежит в спектральном диапазоне около 1.3 мкм, давая возможность их применения в системах оптической передачи данных. Основное внимание было уделено исследованию возможности формирования широких спектров лазерной генерации и особенностям поведения лазеров в режиме двухуровневой генерации, а также разработке методов подавления генерации на возбуждённом оптическом переходе.

Полученные экспериментальные данные были обобщены и объяснены с помощью развитых в работе теоретических моделей, позволяющих качественно, а в большинстве случаев и количественно описать найденные закономерности. С использованием моделей были, в частности, проанализированы факторы, влияющие на зависимость ширины спектра лазерной генерации от мощности, определена оптимальная структура активной области, позволяющая достичь минимального энергопотребления при фиксированной ширине спектра генерации, либо достичь наиболее широкого спектра генерации при фиксированной мощности излучения лазера. Также на основе анализа скоростных уравнений были установлены причины гашения генерации на основном переходе КТ в режиме многоуровневой генерации и описано влияние /^-легирования активной области лазера, которое позволяет подавить нежелательную генерацию на возбуждённом оптическом переходе КТ.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.В., Савельев А. В., Жуков А. Е., Омельченко А. В., Максимов М. В. Влияние динамики носителей заряда и температуры на двухуровневую генерацию в полупроводниковых лазерах на квантовых точках // ФТП. 2013. — Т. 47, № 10. -С. 1406- 1413.
  2. Korenev V.V., Savelyev A.V., Zhukov А.Е., Omelchenko A.V., Maximov M.V. Analytical model of ground-state lasing phenomenon in broadband semiconductor quantum dot lasers // Proc. of SPIE. 2013. — Vol. 8772. — P. 87720W-l — 12.
  3. Korenev V.V., Savelyev A.V., Zhukov A.E., Omelchenko A.V., Maximov M.V. Analytical approach to the multi-state lasing phenomenon in quantum dot lasers // Appl. Phys. Lett.-2013.-Vol. 102- № 12.-P. 112 101.
  4. Korenev V.V., Savelyev A.V., Zhukov A.E., Omelchenko A.V., Maximov M.V., Shernyakov Yu.M. Simultaneous multi-state stimulated emission in quantum dot lasers: experiment and analytical approach // Proc. of SPIE. 2012. — Vol. 8432. — P. 84321L.
  5. В.В., Савельев A.B., Жуков А. Е., Омельченко A.B., Максимов М. В. Влияние неоднородного уширения и преднамеренно внесенной неупорядоченности на ширину спектра генерации лазеров на квантовых точках // ФТП. 2012. — Том 46, № 5. — С. 701−707.
  6. А.Е., Коренев В. В., Омельченко A.B., Савельев A.B. Математическое моделирование спектра генерации лазера на квантовых точках // Сборник «Вопросы математической физики и прикладной математики», издательство ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН 1, 5 (2010).
  7. А.Е. Жуков, А. Р. Ковш. «Полупроводниковые лазеры на основе квантовых точек для систем оптической связи», Квант. Электрон. 38(5), С. 409 423 (2008).
  8. H.S. Djie, B.S. Ooi, X. Fang, Y. Wu, J.M. Fastenau, W.K. Liu, M. Hopkinson. «Room-temperature broadband emission of an InGaAs/GaAs quantum dots laser», Opt. Lett. 32(1), PP. 44 46 (2007).
  9. A.E. Zhukov, V.M. Ustinov, A.R. Kovsh, N.N. Ledentsov. «Quantum Dots Research: Long-Wavelength Quantum Dot Lasers» (Nova Science Publishers, New-York, 2006), P. 151.
  10. A. Kovsh, I. Krestnikov, D. Livshits, S. Mikhrin, J. Weimert, and A. Zhukov. «Quantum dot laser with 75nm broad spectrum of emission», Opt. Lett. 32(7), PP. 793 -795 (2007).
  11. C.-S. Lee, W. Guo, D. Basu, and P. Bhattacharaya, «High performance tunnel injection quantum dot comb laser», Appl. Phys. Lett., Appl. Phys. Lett. 96(10), PP. 101 107 (2010).
  12. A. Markus, A. Fiore. «Modeling carrier dynamics in quantum-dot lasers», Phys. Stat. Sol. (a) 201(2), PP. 338 344 (2004).
  13. L.W. Shi, Y.H. Chen, B. Xu, Z.C. Wang, Z.G. Wang. «Effect of inter-level relaxation and cavity length on double-state lasing performance of quantum dot lasers», Physica E, 39, 203 (2007).
  14. А.Е. Жуков, M.B. Максимов, Ю. М. Шерняков, Д. А. Лифшиц, A.B. Савельев, Ф. И. Зубов, В. В. Клименко. «Особенности одновременной генерации через основное и возбуждённое состояния в лазерах на квантовых точках», ФТП 46(2), С. 241 -246 (2012).
  15. A. Markus, J.X. Chen, С. Paranthoen, A. Fiore, C. Platz, and O. Gauthier-Lafaye. «Simultaneous two-state lasing in quantum-dot lasers», Appl. Phys. Lett. 82(12), PP. 1818- 1820 (2003).
  16. A.E. Жуков, M.B. Максимов, A.P. Ковш, «Приборные характеристики длинноволновых лазеров на основе самоорганизующихся квантовых точек», ФТП 46(10), С. 1249- 1273 (2012).
  17. Н. Li, G.T. Liu, P.M. Varangis, T.C. Newell, A. Stintz, B. Fuchs, K.J. Malloy, and L.F. Lester. «150-nm Tuning Range in a Grating-Coupled External Cavity Quantum-Dot Laser», IEEE Phot. Tech. Lett. 12(7), PP. 759 761 (2000).
  18. L.F. Lester, A. Stinz, H. Li, T.C. Newell, E.A. Pease, B.A. Fuchs, and K.J. Malloy. «Optical Characteristics of 1.24 |im InAs Quantum-Dot Laser Diodes». IEEE Photon. Technol. Lett. 11(8), 931 933 (1999).
  19. K.A. Fedorova, M.A. Cataluna, I. Krestnikov, D. Livshits, and E.U. Rafailov. «Broadly tunable high-power InAs/GaAs quantum-dot external cavity diode lasers», Opt. Lett. 18(18), PP. 19 438 19 443 (2010).
  20. P.M. Varangis, H. Li, G.T. Liu, T.C. Newell, A. Stintz, B. Fuchs, K.J. Malloy, L.F. Lester. «Low-threshold quantum dot lasers with 201 nm tuning range», Electron. Lett. 36(18), PP. 1544 1545 (2000).
  21. X.Q. Lv, P. Jin, W.Y. Wang, and Z.G. Wang. «Broadband external cavity tunable quantum dot lasers with low injection current density», Opt. Express 18(9), PP. 8916 -8922 (2010).
  22. S.K. Ray, K.M. Groom, M.D. Beattie, H.Y. Liu, M. Hopkinson, and R.A. Hogg. «Broad-Band Superluminescent Light-Emitting Diodes Incorporating Quantum Dots in Compositionally Modulated Quantum Wells», IEEE Photon. Tech. Lett. 18(1), PP. 58 -60 (2006).
  23. S. Freisem, G. Ozgur, K. Shavritranuruk, H. Chen, D.G. Deppe. «Very-low-threshold current density continuous-wave quantum-dot laser diode», Electron. Lett. 44(11), PP. 679−681 (2008).
  24. D.G. Deppe, K. Shavritranuruk, G. Ozgur, H. Chen, and S. Freisem. «Quantum dot laser diode with low threshold and low internal loss», Electron. Lett. 45(1), PP. 54 55 (2009).
  25. Y. Arakawa and H. Sakaki. «Multidimensional quantum well laser and temperature dependence of its threshold current» Appl. Phys. Lett. 40(11), 939−941 (1982).
  26. J.M. Schmitt. «Optical Coherence Tomography (OCT): A Review», IEEE J. Select. Topics in Quantum Electron. 5(4), PP. 1205 1215 (1999).
  27. D. Huang, E.A. Swanson, C.P. Lin, J.S. Schuman, W.G. Stinson, W. Chang, M.R. Hee, T. Flotire, K. Gregory, C.A. Puliafito, and J.G. Fujimoto. «Optical coherence tomography», Science 254, PP. 1178 1181 (1991).
  28. A.E. Zhukov, A.R. Kovsh, D.A. Livshits, V.M. Ustinov, Zh.I. Alferov. «Output power and its limitation in ridge-waveguide 1.3 fim wavelength quantum-dot lasers», Semicond. Sci. Tech. 18(8), PP. 774 781 (2003).
  29. A. Fiore, A. Markus, and M. Rossetti. «Carrier dynamics in quantum dot lasers», Proc. SPIE 5840, PP. 464 473 (2005).
  30. L. Jiang, L.V. Asryan. «Excited-State-Mediated Capture of Carriers Into the Ground State and the Saturation of Optical Power in Quantum-Dot Lasers», IEEE Photon. Technol. Lett. 18(24), PP. 2611 -2613 (2006).
  31. J. Lee and D. Lee. «Double-state Lasing from Semiconductor Quantum Dot Laser Diodes Caused by Slow Carrier Relaxation», J. Korean Phys. Society 58, PP. 239 242 (2011).
  32. Y.J. Kim, Y.K. Joshi, A.G. Fedorov. «Thermally dependent characteristics and spectral hole burning of the double-lasing, edge-emitting quantum-dot laser», J. Appl. Phys. 107(7), P. 73 104 (2010).
  33. H.M. Ji, T. Yang, Y.L. Cao, P.F. Xu, Y.X. Gu, Z.G. Wang. «Self-Heating Effect on the Two-State Lasing Behaviors in 1.3-jim InAs-GaAs Quantum-Dot Lasers», Jpn. J. Appl. Phys. 49, P. 72 103 (2010).
  34. E.A. Viktorov, P. Mandel, Y. Tanguy, J. Houlihan, G. Huyet. «Electron-hole asymmetry and two-state lasing in quantum dot lasers», Appl. Phys. Lett. 87(5), P. 53 113 (2005).
  35. K. Veselinov, F. Grillot, C. Cornet, J. Even, A. Bekiarski, M. Gioannini, and S. Loualiche. «Analysis of the double laser emission occurring in 1.55-(j.m InAs-InP (113) B quantum-dot lasers», IEEE J. Quantum Electron. 43(9), PP. 810 816 (2007).
  36. H. Jiang and J. Singh. «Nonequilibrium distribution in quantum dots lasers and influence on laser spectral output», J. Appl. Phys. 85(10), PP. 7438 7442 (1999).
  37. M. Sugawara, К. Mukai, Y. Nakata, H. Ishikawa, and A. Sakamoto. «Effect of homogeneous broadening of optical gain on lasing spectra in self-assembled InxGa] xAs/GaAs quantum dot lasers», Phys. Rev. В 61(11), PP. 7595 7603 (2000).
  38. H. Yavari and V. Ahmadi. «Effects of Carrier Relaxation and Homogeneous Broadening on Dynamic and Modulation Behavior of Self-Assembled Quantum-Dot Laser», IEEE J. Sel. Topics in Q. Electron. 17(5), PP. 1153 1157 (2011).
  39. A.B. Савельев, И. И. Новиков, M.B. Максимов, Ю. М. Шерняков, А. Е. Жуков. «Температурная и токовая зависимости ширины спектра генерации в лазерах на квантовых точках», ФТП 43(12), С. 1641 1645 (2009).
  40. А.В. Савельев, М. В. Максимов, А. Е. Жуков. «Ширина спектра лазерной генерации в лазерах на квантовых точках: аналитический подход», ФТП 45(2), С. 245 -250 (2011).
  41. L.V. Asryan, R.A. Suris. «Inhomogeneous line broadening and the threshold current density of a semiconductor quantum dot laser», Semicond. Sci. Technol. 11, PP. 554−567 (1996).
  42. B.B. Коренев, A.B. Савельев, А. Е. Жуков, A.B. Омельченко, M.B. Максимов. «Влияние неоднородного уширения и преднамеренно внесённой неупорядоченности на ширину спектра генерации лазеров на квантовых точка», ФТП 46(5), С. 701 707 (2012).
  43. V.V. Korenev, A.V. Savelyev, А.Е. Zhukov, A.V. Omelchenko, M.V. Maximov. «Analytical model of ground-state lasing phenomenon in broadband semiconductor quantum dot lasers», Proc. of SPIE 8772, P. 87720W (2013).
  44. L.V. Asryan and R.A. Suris. «Spatial hole burning and multimode generation threshold in quantum-dot lasers», Appl. Phys. Lett. 74(9), PP. 1215 1217 (1999).
  45. L.V. Asryan, R.A. Suris. «Charge Neutrality Violation in Quantum-Dot Lasers», IEEE J. Select. Topics Quantum Electron. 3(2), PP. 148 157 (1997).
  46. B.JI. Бонч-Бруевич, С. Г. Калашников. «Физика полупроводников» (ФизМатИзд., Москва, 1977), С. 51.
  47. V.V. Korenev, A.V. Savelyev, A.E. Zhukov, A.V. Omelchenko, M.V. Maximov, Yu.M. Shernyakov. «Simultaneous multi-state stimulated emission in quantum dot lasers: experiment and analytical approach», Proc. of SPIE, 8432, P. 84321L (2012).
  48. V.V. Korenev, A.V. Savelyev, A.E. Zhukov, A.V. Omelchenko, M.V. Maximov. «Analytical approach to the multi-state lasing phenomenon in quantum dot lasers», Appl. Phys. Lett. 102(11), P. 112 101 (2013).
  49. M. Grundmann and D. Bimberg. «Gain and Threshold of Quantum Dot Lasers: Theory and Comparison to Experiments», Jpn. J. Appl. Phys. 36, PP. 4181—4187 (1997).
  50. M. Grundmann, A. Weber, K. Goede, V.M. Ustinov, A.E. Zhukov, N.N. Ledentsov, P. S. Kop’ev, and Zh.I. Alferov. «Midinfrared emission from near-infrared quantum-dot lasers», Appl. Phys. Lett. 77(1), PP. 4 6 (2000).
  51. A. Markus, J.X. Chen, O. Gauthier-Lafaye, J.-G. Provost, C. Paranthoen, and A. Fiore. «Impact of Intraband Relaxation on the Performance of a Quantum-Dot Laser», IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 9(5), PP. 1308 1314 (2003).
  52. M. Gioannini. «Ground-state power quenching in two-state lasing quantum dot lasers», J. Appl. Phys. 111(9), P. 43 108 (2012).
  53. A.V. Savelyev, A.E. Zhukov. «Gain compression, Cut-Off Frequency and Alpha-Factor of Quantum Dot», Abstract Book of International Nano-Optoelectronics Workshop (iNOW) (St. Petersburg, Russia and Wlirzburg, Germany, 2011), P. 43.
  54. М. Sugawara, К. Mukai, and Н. Shoji. «Effect of phonon bottleneck on quantum-dot laser performance», Appl. Phys. Lett. 71(19), PP. 2791 2793 (1997).
  55. K. Matsuda, K. Ikeda, T. Saiki, H. Saito, and K. Nishi, «Carrier-carrier interaction in single Ino.5Gao.5As quantum dots at room temperature investigated by near-field scanning optical microscope», Appl. Phys. Lett. 83(11), PP. 2250 2252 (2003).
  56. L.V. Asryan, S. Luryi. «Two lasing thresholds in semiconductor lasers with a quantum-confined active region», Appl. Phys. Lett. 83(26), PP. 5368 5370 (2003).
  57. A.E. Zhukov, A.R. Kovsh, V.M. Ustinov, Zh.I. Alferov. «Loss multiplication in a quantum dot laser», Laser Phys. 13(3), PP. 319 323, 319 (2003).
  58. C.L. Tan, Y. Wang, H.S. Djie, C.E. Dimas, Y.H. Ding, V. Hongpinyo, C. Chen, B.S. Ooi. «Modeling of quasi-supercontinuum laser linewidth and derivatives characteristics of InGaAs quantum dot broadband laser», Proc. of SPIE 7211, PP. 7211 OX (2009).
  59. O.B. Shchekin, D.G. Deppe. «Low-threshold high-TO 1.3-(a.m InAs quantum-dot lasers due to p-type modulation doping of the active region,» IEEE Photon. Technol. Lett. 14(9), PP. 1231 1233 (2002).
  60. O.B. Shchekin, D.G. Deppe. «1.3 im InAs quantum dot laser with To = 16IK from 0 to 80°C», Appl. Phys. Lett. 80(18), PP. 3277 3279 (2002).
  61. K. Gundogdu, K. C. Hall, Thomas F. Boggess, D. G. Deppe and O. B. Shchekin. «Ultrafast electron capture into p-modulation-doped quantum dots», Appl. Phys. Lett. 85(20), PP. 4570 4572 (2004).
  62. K.W. Sun, A. Kechiantz, B.C. Lee, C.P. Lee, Hsin Chu. «Ultrafast carrier capture and relaxation in modulation-doped InAs quantum dots», Appl. Phys. Lett 88(16), P. 163 117 (2006).
  63. N.F. Masse, S.J. Sweeney, I.P. Marko, A.R. Adams, N. Hatori and M. Sugawara. «Temperature dependence of the gain in /?-doped and intrinsic 1.3 (im InAs/GaAs quantum dot lasers», Appl. Phys. Lett. 89(19), P. 191 118 (2006).
  64. O.B. Shchekin, D.G. Deppe. «The role of p-type doping and the density of states on the modulation response of quantum dot lasers», Appl. Phys. Lett. 80(15), PP. 2758 -2760 (2002).
  65. M. Ishida, N. Hatori, K. Otsubo, T. Yamamoto, Y. Nakata, H. Ebe, M. Sugawara, Y. Arakawa. «Low-driving-current temperature-stable 10 Gbit/s operation of p-doped 1.3 jim quantum dot lasers between 20 and 90 °C», Electron. Lett. 43(4), PP. 219 (2007).
  66. A.P. Ковш, A.E. Жуков, H.A. Малеев, С. С. Михрин, B.M. Устинов, А. Ф. Цацульников, М. В. Максимов, Б. В. Воловик, Д. А. Бедарев, Ю. М. Шерняков, Е. Ю. Кондратьева, Н. Н. Леденцов, П. С. Копьёв, Ж. И. Алфёров, Д. Бимберг.
  67. Лазерная генерация с длиной волны излучения в районе 1.3 мкм в структурах на основе квантовых точек InAs", ФТП 33(8), С. 1020 1023 (1999).
  68. А.Е. Жуков, М. В. Максимов. «Современные инжекционные лазеры» (издательство СПбГПУ, Санкт-Петербург, 2009), С. 187.
  69. D. Leonard, S. Fafard, K. Pond, Y. H. Zhang, J.L. Merz, and P.M. Petroff. «Structural and optical properties of self-assembled InGaAs quantum dots», J. Vac. Sci. Technol. В 12(4), PP. 2516−2520 (1994).
  70. A.E. Zhukov, M.V. Maximov, N.Yu. Gordeev, A.V. Savelyev, D.A. Livshits and A.R. Kovsh. «Quantum dot lasers with controllable spectral and modal characteristics», Semicond. Sci. Technol. 26, P. 14 004 (2011).
  71. A.B. Vasilyeva and N.A. Tikhonov. «Integral Equations» (Fizmatlit, Moscow, 2004), P. 160.
  72. A.D. Manzhirov and A.V. Polyanin. «Handbook of integral equations» (CRCPress, New-York, 1998), P. 545.
  73. I. Favero, G. Cassabois, R. Ferreira, D. Darson, C. Voisin, J. Tignon, C. Delalande, G. Bastard, Ph. Roussignol, and J.M. Gerard. «Acoustic phonon sidebands in the emission line of single InAs/GaAs quantum dots», Phys. Rev. В 68(23), P. 233 301 (2003).
  74. C.M.A. Kapteyn, M. Lion, R. Heitz, D. Bimberg, P.N. Brunkov, B.V. Volovik, S.G. Konnikov, A.R. Kovsh, and V.M. Ustinov. «Hole and electron emission from InAs quantum dots», Appl. Phys. Lett. 76(12), PP. 1573 1575 (2000).
  75. K. Liidge, E. Scholl. «Quantum dot lasers desynchronized nonlinear dynamics of electrons and holes», IEEE J. Quantum Electron. 45(11), PP. 1396 — 1403 (2009).
  76. P. Miska, C. Paranthoen, J. Even, O. Dehaese, H. Folliot, N. Bertru, S. Loualiche, M. Senes, X. Marie. «Optical spectroscopy and modelling of double-cap grown1. PP. L63 L67 (2002).
  77. В. Ohnesorge, M. Albrecht, J. Oshinowo, A. Forchel, Y. Arakawa. «Rapid carrier relaxation in self-assembled InxGai. xAs/GaAs quantum dots», Phys. Rev. В 54(16), PP. 115 321 11 538 (1996).
  78. G.P. Agrawal, N.K. Dutta. «Semiconductor Lasers» (Van Nostrand Reinhold, New York, 1993), P. 58.
  79. L. Hoglund, K.F. Karlsson, P.O. Holtz, H. Pettersson, and M.E. Pistol. «Energy level scheme of an InAs/InGaAs/GaAs quantum dots-in-a-well infraredphotodetector structure», Phys. Rev. В 82(3), 35 314 (2010).
  80. P.M. Smowton, I.C. Sandall, D.J. Mowbray, H.Y. Liu, and M. Hopkinson. «Temperature-Dependent Gain and Threshold in P-Doped Quantum Dot Lasers», IEEE J. Select. Topics Quantum Electron. 13(5), PP. 1261 1267 (2007).
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!