تأثير طبقة العزل AlxGa1-xAs ذات المكاسب الدورية الرنانة على أداء ليزر إصدار السطح العمودي بطول 940 نانومتر

WU Bin ,  

DONG Hailiang ,  

JIA Zhigang ,  

JIA Wei ,  

MA Shufang ,  

SHANG Lin ,  

XU Bingshe ,  

摘要

تم تصميم منطقة نشطة ذات مكاسب دورية رنانة (Resonant Periodic Gain، RPG) بطبقات فاصلة من AlxGa1-xAs ذات تركيبات مختلفة من Al باستخدام برنامج المحاكاة ثلاثي الأبعاد PICS لدراسة الخصائص الكهروضوئية لليزر ذو إصدار السطح العمودي بطول موجي 940 نانومتر (Vertical Cavity Surface Emitting Laser، VCSEL) لتحقيق قدرة خرج عالية وكفاءة تحويل طاقة عالية. أظهرت نتائج المحاكاة أنه عندما تكون نسبة Al في الطبقة الفاصلة 0.1، يصل القدرة القصوى لليزر RPG VCSEL إلى 24.32 ميلي واط، وكفاءة تحويل الطاقة القصوى تصل إلى 51.7%. من خلال تحليل بنية نطاق الطاقة للطبقة الفاصلة، تم دراسة خصائص انتقال الحاملين في منطقة الRPG VCSEL النشطة. أظهرت النتائج أن تعديل نسبة Al يمكن أن يتحكم في بنية نطاق الطاقة ويضبط احتمال الحوسبة الإشعاعية، مما يقلل بشكل فعال من تراكم الإلكترونات والثقوب في الطبقة الفاصلة وبالتالي يقلل من إعادة التوصيل غير الإشعاعي. تقدم هذه الدراسة إرشادات نظرية ودعم بيانات لاختيار مواد الطبقة الفاصلة في مناطق RPG النشطة ذات آبار الكم المُعَوَض عليها بالإجهاد.

关键词

ليزر إصدار السطح العمودي; قدرة خرج عالية; منطقة نشطة ذات مكاسب دورية رنانة; طبقة عزل AlxGa1-xAs

阅读全文