Инжекционный лазер Советский патент 1987 года по МПК H01S5/00 

Изобретение относится к области устройств со стимулированным излучением, конкретно к полупроводйиковым устройствам для генерирования, усиления, модуляции излучения, и может быть использовано в волоконно-оптических линиях связи, системах оптического гетеродинного детек тирования, оптических гироскопах, голографии и т.д. Целью изобретения является повышение выходной мощности излучения прибора в одномодовом режиме и сужение диаграммы направленности лазерного излучения. На фиг,1 изображен предлагаемый инжекционный лазер; на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1. На подложке 1 последовательно расположены нижняя пассивная область 2, активная область 3, р-п-пе реход 4, верхняя пассивная область На обеих сторонах структуры расположены сплошные токовые контакты 6 В объеме верхней пассивной 5 и активной 2 областей расположены зоны 7 с высоким удельным сопротивлением. Инжекционный лазер работает следующим образом. При пропускании тока через контакты 6 носители распро раняются в основном между зонами 7 с высоким удельным сопротивлением. Далее носители тока инжектирзпотся через р-п-переход 4 в активную область 3, где преимущественно излучательно рекомбинируют. В результат - протекания инжекционного тока в активной области между зонами 7 с высоким удельным сопротивлением показатель преломления активной области 3 снижается , С учетом того, что коэффициент преломления зон с высо52КИМ сопротивлением больше, чем коэффициент преломления материала активной области, причем эта разница увеличивается при инжекции носителей в активную область, получена возможность частичной локализации лазерного излучения между зонами с высоким сопротивлением и осуществления волноводного механизма с растеканием мод. Лазерная генерация получается в том направлении, где эффективнее оптическая обратная связь, т.е. вьше коэффициент отражения зер-. кал резонатора, Инжекционный лазер может быть изготовлен на основе системы GaAs/ GaAlAs. На ориентированной в плоскости (ЮО) n-GaAs подложке 1 выращиваётся полупроводниковая структура представляющая собой последовательно расположенные слои: n-GaAs, подслой толщиной 7,5 мкм и М I Uj/ ограничивающий слой толщиной 2,5 мкм, которые составляют нижнюю пассиную область 2, GaAs - активная область толщиной 0,3 мкм и р-П-переход 4, образованный между этим слоем и верхней пассивной областью 5; X ограничивающий слой толщиной 1,0 мкм и p-GaAs контактный слой толщиной.1,2 мкм составляют верхнюю пассивную область 5. При помощи металлической маски с прямоугольными отверстиями и ионной бомбардировки с последующим отжигом лазером создаются зоны 7 высокого удельного сопротивления. Полученные зоны расположены в верхней пассивной 5, и активной 2 областях по всему объему структуры. После отжига с двух сторон структуры напыляются сплошные токовые контакты 6 из золота.

Фиг.

I. ИНЖЕКЦИОННЫЙ ЛАЗЕР на основе полупроводниковой стрз ктуры с отражающими торцами и металличес кими контактами, включаюпрй две пассивные области, между которыми заключена активная область, образу щая с одной из них р-п-переход, отличающийся тем, что, с целью повышения выходной мощности в одномодовом режиме и диаграммы направленности, в объеме одной КЗ пассивных и активной областей сформированы высокоомные области, образукицие перирдическзта структуру с периодом по направлению генерации 10-50 мкм, а в поперечном направлении 5-25 мкм. 2. Лазер по п.I, отличающийся тем, что высокоомные области выполнены в В1зде параллелепипедов длиной по направлению генерации 5-20 мкм и шириной 1-10 мкм..