×
20.12.2014
216.013.1082

Результат интеллектуальной деятельности: ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ЛАЗЕР

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к квантовой электронике. Полупроводниковый лазер содержит гетероструктуру, выращенную на подложке GaAs, ограниченную перпендикулярными оси роста торцовыми поверхностями, с нанесенными на них покрытиями, с одной стороны - отражающим, а на другой - антиотражающим, и включающую волноводный слой с активной областью, сформированный p-i-n-переход, контактный слой и ограничительные слои, показатели преломления последних меньше показателей преломления подложки и других слоев, контактный слой и смежный с ним ограничительный слой легированы акцепторами, а подложка и другой ограничительный слой легированы донорами. В гетероструктуру включен буферный слой GaAs, легированный донорами и размещенный между подложкой и ограничительным слоем, а активная область волноводного слоя содержит, по крайней мере, три квантовые ямы InGaAs, выполненные в p-i-n-переходе, сформированном волноводным, буферным и ограничительными слоями, кроме того, толщины волноводного слоя и смежного с буферным ограничительного слоя выбраны таким образом, чтобы обеспечить потери на выход излучения в подложку в диапазоне 10-50 см и угол выхода излучения в подложку φ в диапазоне 0-3°. Технический результат заключается в обеспечении возможности снижения расходимости излучения. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предложенное изобретение относится к квантовой электронной технике, касается полупроводникового лазера, содержащего гетероструктуру с активной зоной, включающей несколько квантовых ям в соединениях типа А3В5, и который может быть использован в волоконно-оптических системах связи, в системах накачки твердотельных лазеров, в системах навигации, в медицинском оборудовании и т.д.

В инжекционном лазере с полосковой активной зоной генерации и выводом излучения через зеркало оптического резонатора [«Лазеры на гетероструктурах» в 2-х томах, X. Кейси, М. Паниш, М., Мир, 1981, Т.1, 300 с.] слоистая гетероструктура с активной зоной расположена между вертикальными отражателями оптического резонатора. При протекании тока в ней усиливается излучение, а при известных соответствующих условиях и генерация излучения. Одно из зеркал оптического резонатора делают частично прозрачным, и через него выходит используемое излучение. В таком лазере существуют только волноводные моды, распространяемые вдоль оси оптического резонатора между его зеркалами. При этом принимаются меры, необходимые для того, чтобы исключить возникновение вытекающего излучения через слои гетероструктуры в подложку и верхний контактный слой, так как это снижает эффективность работы лазерных устройств. Размер тела свечения в направлении, перпендикулярном слоям гетероструктуры, обычно не превышает нескольких мкм, а в направлении, параллельном слоям гетероструктуры, - определяется шириной полосковой активной зоны. Этим лазерам свойственны следующие недостатки:

- высокая астигматичность излучения, обусловленная ограниченным размером тела свечения в направлении, перпендикулярном слоям гетероструктуры;

- нарушение одномодового режима генерации с резким увеличением расходимости лазерного излучения при увеличении ширины полосковой активной области (в типичном случае полоскового лазера это происходит, если ширина полоска превышает 3-6 мкм);

- малые площади тела свечения, для которых обеспечивается дифракционная расходимость излучения, ограничивают создание полупроводникового лазера, обладающего высокой мощностью выходного излучения и одновременно высокой надежностью.

Создание полупроводниковых источников излучения, сохраняющих дифракционную расходимость при увеличении размеров его излучающей поверхности, а следовательно, и выходной мощности излучения, является одной из важнейших задач лазерной техники.

В конструкции лазера по патенту [RU 2142665С1, 10.12.1999, H01S 3/19] предлагается использовать, по крайней мере, один квантово-размерный слой InGaAs в качестве активной среды с шириной запрещенной зоны меньшей, чем ширина запрещенной зоны подложки (GaAs), что значительно уменьшает поглощение излучения в подложке. Формирование мод в оптическом резонаторе лазера происходит, по большей части, при распространении лазерных лучей в однородном, не усиливающем, слабо поглощающем объеме области втекания (подложки) и лишь после падения отраженных от оптических граней лазерных лучей на область усиления и полного внутреннего отражения лучей на границе области втекания со слоями гетероструктуры с активным слоем происходит их локальное усиление. Лазер может быть назван инжекционным лазером (или диодным лазером) с объемным резонатором. Конструкция лазера в патенте предусматривает наклон хотя бы одной из граней резонатора, на которых происходит отражение излучения и через которые происходит вывод излучения на ненулевой угол ψ. Однако практическая реализация конструкций лазеров с ненулевым углом наклона граней затруднена, особенно, если угол ψ достаточно большой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является полупроводниковый лазер, защищенный патентом [US 4063189, 13.12.1977, Н01S 3/19], принятый за ближайший аналог (прототип). В прототипе усиление и формирование соответствующих мод лазерного излучения происходит целиком в тонком, активном, диэлектрическом волноводе области усиления, ограниченном торцевыми отражателями оптического резонатора. В этом патенте и статье [D.R. Scifres, W Streifer, and R.D. Burnham, Applied Physics Letters (1976), v.29, N 1, pp.23-25] одних и тех же авторов сделана попытка увеличить выходную апертуру и, соответственно, уменьшить угол расходимости и астигматизм в направлении, перпендикулярном к p-i-n-переходу, для чего был предложен инжекционный лазер с вытекающим излучением. Конструкция известного инжекционного лазера по патенту US 4063189 состоит из подложки, лазерной гетероструктуры (далее гетероструктура), содержащей волноводный слой с одной активной квантовой ямой, помещенный между двух оптически однородных ограничительных слоев. С торцевых сторон лазерная гетероструктура ограничена торцевыми плоскими поверхностями (сколотыми гранями), выполняющими роль отражателей оптического резонатора, определяющими длину L оптического резонатора (Фабри-Перо). На них нанесены с одной стороны отражающее покрытие с коэффициентом отражения, близким к единице, а с другой - антиотражающее покрытие. На удаленной от активного слоя поверхности ограничительного слоя помещена область втекания излучения (подложка). На удаленной от активного слоя поверхности ограничительного слоя гетероструктуры помещен контактный слой и на нем сформирован омический контакт. С противоположной стороны на наружной поверхности подложки выполнен другой омический контакт.

Активный слой выбран весьма толстым, толщиной d в пределах 0,1…2 мкм. Ограничительные слои оптически однородны, их показатели преломления меньше показателя преломления активного слоя. Ограничительный слой, смежный с подложкой, выбран тонким, а именно 0.5-0.06 мкм. Подложка имеет показатель преломления больше показателя преломления ограничительного слоя, смежного с ним. Активный слой и подложка имеют один и тот же состав - полупроводник арсенид галлия (GaAs), что определяет большое значение коэффициента поглощения - порядка 30 см-1 (см. статью [D.R. Scifres, W Streifer, and R.D. Burnham, Applied Physics Letters (1976), v.29, N 1, pp.23-25]). Толщина W подложки выбрана много больше суммы толщин активного слоя (d) и оптически однородного однослойного ограничительного слоя (b), смежного с подложкой. Подложка ограничена сколотыми гранями, перпендикулярными к активному слою.

После приложения смещения к p-i-n-переходу, который образован между, например, активным слоем и ограничительным слоем, смежным с подложкой, осуществляется инжекция неравновесных носителей в активный слой и в нем возникает генерация излучения заданной длины волны и модового состава. Функционирование лазера в режиме вытекающей моды происходит при условии, что ограничительный слой, примыкающий к подложке, выбран весьма тонким для того, чтобы часть излучения распространялась в подложку и образовывала в ней вытекающую волну под некоторым углом вытекания φ к p-i-n-переходу, т.е. чтобы было реализовано условие вывода излучения в подложку. Авторами этого патента получены следующие основные параметры изготовленного лазера: пороговая плотность тока равна 7.7 кА/см2, пороговый ток равен 7 А при размере диода: длина 400 мкм, ширина 225 мкм, толщина подложки 100 мкм (до 200 мкм); угол вытекания φ равен 3°, выходная мощность в коротком импульсе порядка 3 Вт, дифференциальная эффективность порядка 35.4%, расходимость (угловая ширина на полувысоте диаграммы направленности в дальней зоне, снятой в плоскости, перпендикулярной p-i-n-переходу) 2°. Преимуществом является малая расходимость для выводимого через грань с антиотражающим покрытием вытекающего излучения, и низкая плотность излучения на выводящей поверхности грани, обусловленная большим масштабом локализации электромагнитного поля в лазере в плоскости, параллельной граням.

Однако прототипу присущи значительные недостатки: высокие значения пороговой плотности тока, которые, по крайней мере, были вдвое выше в сравнении с обычными без вытекания лазерными диодами, и малая генерируемая мощность излучения. Это обусловлено в том числе выбором одинаковых материалов для подложки с большим коэффициентом поглощения излучения (порядка 30 см-1 см) и активного слоя, а также выбором углов наклона (ψ=0) граней резонатора и угла выхода (φ~3°) излучения в подложку. Известно, что для мощных лазеров длина резонатора должна быть достаточно большой, более 2 мм [Д.А. Винокуров, А.Л. Станкевич, В.В. Шамахов, В.А. Капитонов, А.Ю. Лешко, A.B. Лютецкий, Д.Н. Николаев, H.A. Пихтин, H.A. Рудова, З.Н. Соколова, С.О. Слипченко, М.А. Хомылев, И.С. Тарасов. Физика и техника полупроводников (2006), том 40, вып.6, сс.764-767], а схема вывода излучения для прототипа предполагает, что при толщине подложки 200 мкм и угле выхода φ~3° излучения в подложку длина резонатора не должна превышать 1.9 мм для хорошего качества выходящего излучения из лазера. Для более длинного резонатора половина излучения, выходящего в подложку под углом φ в сторону практически полностью отражающего покрытия, отражается зеркально от него и падает на обратную сторону подложки (обычно неоптического качества), на которой диффузно рассеивается на неровностях обратной стороны подложки в достаточно широкий угол и частично поглощается в лазере, и частично выходит через антиотражающее покрытие грани с большой расходимостью, что также ухудшает качество выходящего излучения из лазера. Даже использование подложки с оптическим качеством обратной ее стороны приведет к образованию еще одного пика в диаграмме направленности в дальней зоне, снятой в плоскости, перпендикулярной p-i-n-переходу, что ухудшает качество выходящего излучения из лазера.

В задачу изобретения положено создание полупроводникового лазера с узкой диаграммой направленности в дальней зоне в плоскости, перпендикулярной p-i-n-переходу, с выходом излучения через слабо поглощающую подложку.

Технический результат от использования изобретения заключается в снижении расходимости излучения в плоскости, перпендикулярной p-i-n-переходу, увеличении мощности лазерного излучения.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в полупроводниковом лазере, содержащем общие с прототипом признаки, а именно:

гетероструктуру, выращенную на подложке gaAs, ограниченную перпендикулярными оси роста торцовыми поверхностями, с нанесенными на них покрытиями, с одной стороны - отражающим, а на другой - антиотражающим, и включающую волноводный слой с активной областью, сформированный p-i-n-переход, контактный слой и ограничительные слои, показатели преломления последних меньше показателей преломления подложки и других слоев, контактный слой и смежный с ним ограничительный слой легированы акцепторами, а подложка и другой ограничительный слой легированы донорами, содержатся отличительные признаки, а именно:

- в гетероструктуру включен буферный слой GaAs, легированный донорами и размещенный между подложкой и ограничительным слоем;

- активная область волноводного слоя выполнена, по крайней мере, с тремя квантовыми ямами InGaAs;

- квантовые ямы выполнены в p-i-n-переходе;

- p-i-n-переход сформирован волноводным, буферным и ограничительными слоями;

- толщины волноводного слоя и смежного с буферным ограничительного слоя выбраны таким образом, чтобы обеспечить потери на выход излучения в подложку в диапазоне 10-50 см-1 и угол выхода излучения в подложку φ в диапазоне 0-3°.

Кроме того:

- степень легирования подложки донорами составляет менее 2×1018 см-3;

- степень легирования буферного слоя соответствует степени легирования подложки;

- степень легирования ограничительного слоя, смежного с буферным слоем, соответствует степени легирования этого буферного слоя;

- степень легирования ограничительного слоя, смежного с контактным слоем, составляет 1018-3×1018 см-3;

- степень легирования контактного слоя составляет 1019-5×1019 см-3;

- количество квантовых ям пропорционально потерям на выход излучения в подложку;

- на торцовую поверхность гетероструктуры со стороны размещения антиотражающего покрытия нанесено отражающее покрытие, контактирующее с антиотражающим и закрывающее контактный волноводный и ограничительные слои.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого полупроводникового лазера, где:

1 - подложка GaAs,

2 - буферный слой GaAs,

3 - ограничительный слой InGaP либо AlGaAs,

4 - волноводный слой, активная область которого содержит, по крайней мере, 3 квантовые ямы InGaAs, разделенные барьерами GaAs либо GaAsP,

5 - контактный слой GaAs,

6 - практически полностью отражающее диэлектрическое покрытие,

7 - антиотражающее диэлектрическое покрытие.

Условными линиями со стрелочками изображены направления вытекающего излучения под углом вытекания φ внутри подложки 1 и выходного излучения под углом преломления δ вне подложки 1. Полупроводниковый лазер представляет собой гетероструктуру, выращенную на подложке 1, которая включает: буферный слой 2, ограничительные слои 3, волноводный слой 4 (проводник), активная область которого содержит, по крайней мере, три одинаковых квантовых ямы, контактный слой 5. Активная область с квантовыми ямами нелегирована и выполнена в p-i-n-переходе, сформированном волноводным 4, буферным 2 и ограничительными 3 слоями. Показатели преломления волноводной области 4, буферного слоя 2 и подложки 1 превышают показатели преломления ограничительных слоев 3. Подложка 1 легирована донорами менее 2*1018 см-3. Буферный слой 2 выполнен со степенью легирования не менее степени легирования подложки 1. Ограничительный слой 3, смежный с буферным слоем 2, легирован с не меньшей степенью легирования, что и буферный слой 2.

Ограничительный слой 3, смежный с буферным слоем 2, выбран достаточно тонким, чтобы потери на выход излучения в подложку составляли 10-50 см-1.

Ограничительный слой 3, смежный с контактным слоем 5, легирован акцепторами со степенью 1018-3*1018 см-3. Контактный слой 5 легирован сильно, степень легирования составляет, например, 1019-5*1019 см-3. Количество квантовых ям в волноводном слое 4 пропорционально потерям на выход излучения в подложку 1. На сколы, перпендикулярные оси роста выращенной структуры, наносятся диэлектрические покрытия: с одной стороны - покрытие 6, которое практически полностью отражает излучение, с другой стороны - антиотражающее покрытие 7, через которое осуществляется вывод излучения. Также можно для снижения порога генерации на часть обеих граней, ограничивающих ограничительные 3, волноводный 4 и контактный 5 слои, нанести покрытие, которое практически полностью отражает излучение 6. Толщины волноводного слоя 4 и ограничительного слоя 3, смежного с буферным слоем 2, выбираются таким образом, чтобы обеспечить потери на выход излучения в подложку 1 в диапазоне 10-50 см-1, и при этом угол выхода излучения в подложку 1 φ лежал бы в диапазоне 0-3°.

Ниже приведены примеры конкретного исполнения предлагаемого изобретения.

Пример 1

Подложка GaAs была легирована донорами до 1018 см-3. Рост гетероструктуры производился методом МОС - гидридной эпитаксии при атмосферном давлении. На подложке для компенсации дефектов выращивался буферный слой GaAs толщиной 540 нм с той же степенью легирования. Затем производился рост ограничительного слоя InGaP толщиной 80 нм с той же степенью легирования. Потом производился рост нелегированного волноводного слоя GaAs общей толщиной 1818 нм с расположенными в его центре 6 квантовыми ямами InGaAs толщиной 9 нм каждая и разделенными трехслойным барьером GaAs/GaAsP/GaAs, где толщина каждого слоя в барьере по 36 нм. Затем производился рост ограничительного слоя InGaP толщиной 432 нм, легированного акцепторами со степенью 1018 см-3. Буферный, ограничительные и волноводный слои образуют p-i-n-переход. Следом растится высоколегированный акцепторами контактный слой GaAs со степенью легирования 1019 см-3 и толщиной 216 нм. Для качественного изготовления граней резонатора подложка утонялась химическим травлением до толщины 150 мкм. Лазерные диоды с шириной активной области 360 мкм и длиной резонатора 1 мм были изготовлены путем химического травления контактного слоя вне активной полоски с последующей протонной имплантацией вскрытой поверхности InGaP. После нанесения контактов и раскалывания чипы напаивались на медные теплоотводы структурой вниз для работы лазеров в непрерывном и импульсном режиме генерации. Напыление просветляющих и отражающих покрытий на выходные грани полупроводникового лазера проводилось методом электронно-лучевого испарения. Отражающее покрытие имело коэффициент отражения R ~ 0.98, а просветляющее покрытие R ~ 0.06. Получены следующие основные параметры изготовленного лазера при температуре 290 К: пороговая плотность тока равна 1.6 кА/см2, угол вытекания φ равен 2.85°, выходная мощность в коротком импульсе длительностью 5 мкс около 34 Вт, дифференциальная эффективность порядка 30%, расходимость 2°, длина волны излучения 977 нм.

Пример 2

Подложка GaAs была легирована донорами до 5×1017 см-3. Рост гетероструктуры производился методом МОС-гидридной эпитаксии при атмосферном давлении. На подложке для компенсации дефектов выращивался буферный слой GaAs толщиной 900 нм со степенью легирования 1.6×1018 см-3. Затем производился рост ограничительного слоя InGaP толщиной 56 нм с той же степенью легирования. Потом производился рост нелегированного волноводного слоя GaAs общей толщиной 1656 нм с расположенными в его центре 6 квантовыми ямами InGaAs толщиной 10 нм каждая и разделенными трехслойным барьером GaAs/GaAsP/GaAs, где толщина слоев GaAs в барьере по 40 нм, а толщина слоя GaAsP в барьере - 30 нм. Затем производился рост ограничительного слоя InGaP толщиной 420 нм, легированный акцепторами со степенью 3*1018 см-3. Буферный, ограничительные и волноводный слои образуют p-i-n-переход. Следом растится высоколегированный акцепторами контактный слой GaAs со степенью легирования 1019 см-3 и толщиной 210 нм. Для качественного изготовления граней резонатора подложка утонялась химическим травлением до толщины 150 мкм. Лазерные диоды с шириной активной области 360 мкм и длиной резонатора 1 мм были изготовлены путем химического травления контактного слоя вне активной полоски с последующей протонной имплантацией вскрытой поверхности InGaP. После нанесения контактов и раскалывания чипы напаивались на медные теплоотводы структурой вниз для работы лазеров в непрерывном и импульсном режиме генерации. Напыление просветляющих и отражающих покрытий на выходные грани полупроводникового лазера проводилось методом электронно-лучевого испарения. Отражающее покрытие имело коэффициент отражения R ~ 0.98, а просветляющее покрытие R ~ 0.06. Получены следующие основные параметры изготовленного лазера при температуре 290 К: пороговая плотность тока равна 1.6 кА/см2, угол вытекания φ равен 2.7°, выходная мощность в коротком импульсе длительностью 5 мкс около 56 Вт, дифференциальная эффективность порядка 30%, расходимость 2°. длина волны излучения 1020 нм.

Сборку предлагаемого изобретения осуществляют следующим образом.

Гетероструктуру для полупроводникового лазера выращивают методами МОС-гидридной или молекулярно-лучевой эпитаксии в следующей последовательности: рост слоев 2, 3, 4, 3, 5 на подложке 1. Буферный слой 2 со степенью легирования не менее степени легирования подложки 1 выращивают для компенсации дефектов. Затем производят рост слоев с p-i-n-переходом, образованным нелегированной волноводной областью 4 с активными квантовыми ямами, буферным 2 и ограничительными 3 слоями. Затем производят рост высоколегированного контактного слоя 5. Для лазеров с токовой накачкой делают металлические контакты к обратной стороне подложки 1 и к контактному слою 5. Зеркалами служат сколы граней с нанесенными на них диэлектрическими покрытиями 6, 7. На одной из граней нанесенное покрытие 6 увеличивает коэффициент отражения, а на одной другой - покрытие 7 уменьшает коэффициент отражения. Также можно для снижения порога генерации на часть граней, ограничивающих ограничительные 3, волноводный 4 и контактный 5 слои, нанести покрытие 6, которое практически полностью отражает излучение. Для увеличения коэффициента усиления и, соответственно, мощности лазерного излучения количество квантовых ям должно быть пропорционально потерям на выход излучения в подложку. Толщины волноводного слоя 4 и ограничительного слоя 3, смежного с буферным слоем 2, выбираются таким образом, чтобы обеспечить потери на выход излучения в подложку 1 в диапазоне 10-50 см-1, и при этом угол выхода излучения в подложку 1 φ лежал в диапазоне 0-3°. Известно из [патент RU 2142665], что необходимым условием вытекания излучения в подложку 1 является выполнение соотношения (nsub - показатель преломления подложки):

где величина эффективного показателя преломления neff может быть получена расчетным путем из соотношения β=(2π/λ)neff, где β - модуль комплексной величины постоянной распространения усиливаемой волны излучения в направлении, вдоль продольной оси, расположенной в волноводном слое 4, а λ - длина волны излучения. Величину β можно определить, зная толщины и показатели преломления всех слоев [«Лазеры на гетероструктурах» в 2-х томах, X. Кейси, М. Паниш, М., Мир, 1981, Т.1, 300 с.]. При выполнении условия (1) усиление направляемых мод в волноводном слое 4 предлагаемого лазера уменьшается и нарастает интенсивность излучения в виде волн, вытекающих под углом вытекания φ к плоскости волноводного слоя 4, равным:

Вывод вытекающего лазерного излучения происходит после, по крайней мере, одноразового преломления его на гранях лазера. Угол преломления выходного излучения на грани лазера равен:

Известно, что для мощных лазеров длина резонатора должна быть достаточно большой [Д.А. Винокуров, А.Л. Станкевич, В.В. Шамахов, В.А. Капитонов, А.Ю. Лешко, A.B. Лютецкий, Д.Н. Николаев, H.A. Пихтин, H.A. Рудова, З.Н. Соколова, С.О. Слипченко, М.А. Хомылев, И.С. Тарасов. Физика и техника полупроводников (2006), том 40, вып.6, сс.764-767]. Выражение для максимальной длины лазера L, которая возможна без переотражения от обратной стороны подложки 1, можно записать в следующем виде:

где W - толщина подложки 1, максимальная толщина которой обычно не превышает 200 мкм. Из формулы (4) следует, что длину L можно увеличить, уменьшая величину угла φ, чего можно добиться, выбирая толщины волноводного слоя 4 и смежного с буферным слоем 2 ограничительного слоя 3 так, что neff→nsub.

В предлагаемом полупроводниковом лазере активность среды (квантовых ям в волноводной области 4) создают за счет инверсного распределения электронов между уровнями размерного квантования валентной зоны и зоны проводимости. Необходимая для инверсии большая концентрация электронов и дырок может быть создана инжекцией в p-i-n-переходе (токовая накачка). Активная среда должна сопрягаться с резонатором (волновод с зеркалами) и между ними осуществляется обратная связь. Когда выигрыш в энергии волны из-за взаимодействия с активной областью (усиление) становится равным суммарным потерям (в том числе и на выход излучения из резонатора), устройство превращается в источник когерентного электромагнитного излучения (лазер).

Для предлагаемого полупроводникового лазера расходимость излучения в плоскости, перпендикулярной p-i-n-переходу, возможна в угловом интервале 1-2 градуса в зависимости от поперечного размера и доли вытекающего в подложку 1 излучения. Поперечным размером, долей и углом выхода φ вытекающего в подложку 1 излучения можно управлять, изменяя толщины подложки 1 и волноводного слоя 4, толщину и состав ограничительного слоя 3, смежного с буферным 2. Увеличение толщины подложки 1 приводит к увеличению поперечного размера вытекающего в подложку 1 излучения. Уменьшая толщину волноводного слоя 4 и/или ограничительного слоя 3, смежного с буферным 2, можно увеличить долю вытекающего в подложку 1 излучения. Уменьшая долю алюминия (если ограничительный слой состоит из AlGaAs) в составе слоя ограничительного слоя 3, смежного с буферным 2, можно также увеличить долю вытекающего в подложку 1 излучения. Увеличивая толщину волноводного слоя 4, можно добиться уменьшения угла выхода φ вытекающего в подложку 1 излучения. Возможность достижения малой расходимости излучения в плоскости, перпендикулярной p-i-n-переходу, дает значительный выигрыш из-за отсутствия или облегчения проблемы фокусировки излучения при применении в различных устройствах. Уменьшение угла выхода φ вытекающего в подложку 1 излучения дает возможность создания мощных эффективных лазеров с большой длиной резонатора.

В предлагаемой конструкции легко реализуется одномодовый в поперечном направлении выход излучения в подложку 1, независимо от толщины подложки, что связано с большими потерями для возбуждения следующей вытекающей в подложку 1 моды, и что является важным для создания мощных полупроводниковых лазеров с узкой диаграммой направленности.

Таким образом, предлагаемый полупроводниковый лазер позволяет получить узкую диаграмму направленности в дальней зоне, в плоскости, перпендикулярной p-i-n-переходу, с выходом излучения через слабо поглощающую подложку. Использование предлагаемого полупроводникового лазера обеспечивает снижение расходимости излучения в плоскости, перпендикулярной p-i-n-переходу, и увеличение мощности лазерного излучения.

Кроме того, лазер обладает высоким потенциалом для его производства в промышленности, поскольку для изготовления приборов применяются стандартные, высоковоспроизводимые технологические операции, отработанные для создания систем на основе соединений А3В5 и их твердых растворов.


ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ЛАЗЕР
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-20 из 589.
27.02.2013
№216.012.2bb1

Способ запуска пиротехнических устройств и устройство для его осуществления

При запуске пиротехнических устройств объекта передают сигнал от полесоздающего устройства, размещенного вне объекта, через полевоспринимающее устройство на объекте на электровоспламенители пиротехнических устройств. Пиротехнические устройства размещают на объекте в виде ракетного поезда, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476712
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c11

Выбрасывающее устройство

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к выбрасывающему устройству, и может быть использовано для группового выброса нескольких объектов с различными скоростями. Выбрасывающее устройство содержит ресивер, источник газа высокого давления с системой запуска и клапаны. Источник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476808
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c85

Устройство сопряжения системы управления с объектом управления

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и передачи данных, а именно к взаимному преобразованию интерфейсов обмена информацией. Техническим результатом является увеличение надежности и достоверности приема и передачи цифровой информации, а также расширение функциональных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476924
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2cba

Электродвигатель

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным приводам исполнительных механизмов, и может быть использовано для поворота исполнительного механизма на заданный угол с фиксацией в крайних положениях. Электродвигатель содержит явнополюсный статор с обмоткой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476977
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2dc6

Способ сборки огнестойкой конструкции

Предназначено для использования в технологиях изготовления огнестойких сборочных систем для хранения, транспортировки токсичных, огне- и взрывоопасных материалов, может быть использовано для предотвращения несанкционированного воздействия экологически опасных материалов на окружающую среду....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477249
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2eeb

Способ изготовления прострельной мишени рентгеновской трубки и прострельная мишень рентгеновской трубки (варианты)

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использована при разработке импульсных рентгеновских трубок, предназначенных для облучения медицинских или промышленных объектов. Технический результат - уменьшение механических напряжений в материале мишени. Способ изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477542
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.3018

Способ тестирования световодов с недоступным торцом ввода-вывода излучения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества световодов с непрозрачной защитной оболочкой и одним недоступным торцом ввода-вывода излучения. Способ тестирования световодов с недоступным торцом ввода-вывода излучения заключается в введении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477847
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.3431

Устройство для формирования кольцевой кумулятивной струи

Изобретение относится к области кумулятивных зарядов. Устройство содержит заряд взрывчатого вещества, устройство инициирования, металлическую облицовку и формирователь, установленные соосно заряду взрывчатого вещества, выполненные с возможностью обеспечения косого соударения облицовки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478904
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.3538

Устройство для облучения изделий потоком атомов водорода с тепловыми скоростями

Заявленное изобретение относится к устройствам для генерации потоков атомов водорода с тепловыми скоростями для облучения изделий равномерным по плотности потоком с целью исследования процессов взаимодействия атомов водорода с материалами, а также для решения прикладных задач, в частности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479167
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.37bd

Электронное устройство самоликвидации боеприпаса

Изобретение относится к электронным устройствам самоликвидации боеприпаса. Электронное устройство включает в себя автономный источник питания, соединенный со схемой стабилизации, содержащей параметрический стабилизатор на стабилитроне, соединенный с рабочим конденсатором, который в свою очередь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479822
Дата охранного документа: 20.04.2013
Показаны записи 11-20 из 446.
27.02.2013
№216.012.2bb1

Способ запуска пиротехнических устройств и устройство для его осуществления

При запуске пиротехнических устройств объекта передают сигнал от полесоздающего устройства, размещенного вне объекта, через полевоспринимающее устройство на объекте на электровоспламенители пиротехнических устройств. Пиротехнические устройства размещают на объекте в виде ракетного поезда, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476712
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c11

Выбрасывающее устройство

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к выбрасывающему устройству, и может быть использовано для группового выброса нескольких объектов с различными скоростями. Выбрасывающее устройство содержит ресивер, источник газа высокого давления с системой запуска и клапаны. Источник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476808
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c85

Устройство сопряжения системы управления с объектом управления

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и передачи данных, а именно к взаимному преобразованию интерфейсов обмена информацией. Техническим результатом является увеличение надежности и достоверности приема и передачи цифровой информации, а также расширение функциональных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476924
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2cba

Электродвигатель

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным приводам исполнительных механизмов, и может быть использовано для поворота исполнительного механизма на заданный угол с фиксацией в крайних положениях. Электродвигатель содержит явнополюсный статор с обмоткой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476977
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2dc6

Способ сборки огнестойкой конструкции

Предназначено для использования в технологиях изготовления огнестойких сборочных систем для хранения, транспортировки токсичных, огне- и взрывоопасных материалов, может быть использовано для предотвращения несанкционированного воздействия экологически опасных материалов на окружающую среду....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477249
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2eeb

Способ изготовления прострельной мишени рентгеновской трубки и прострельная мишень рентгеновской трубки (варианты)

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использована при разработке импульсных рентгеновских трубок, предназначенных для облучения медицинских или промышленных объектов. Технический результат - уменьшение механических напряжений в материале мишени. Способ изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477542
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.3018

Способ тестирования световодов с недоступным торцом ввода-вывода излучения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества световодов с непрозрачной защитной оболочкой и одним недоступным торцом ввода-вывода излучения. Способ тестирования световодов с недоступным торцом ввода-вывода излучения заключается в введении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477847
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.3431

Устройство для формирования кольцевой кумулятивной струи

Изобретение относится к области кумулятивных зарядов. Устройство содержит заряд взрывчатого вещества, устройство инициирования, металлическую облицовку и формирователь, установленные соосно заряду взрывчатого вещества, выполненные с возможностью обеспечения косого соударения облицовки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478904
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.3538

Устройство для облучения изделий потоком атомов водорода с тепловыми скоростями

Заявленное изобретение относится к устройствам для генерации потоков атомов водорода с тепловыми скоростями для облучения изделий равномерным по плотности потоком с целью исследования процессов взаимодействия атомов водорода с материалами, а также для решения прикладных задач, в частности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479167
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.37bd

Электронное устройство самоликвидации боеприпаса

Изобретение относится к электронным устройствам самоликвидации боеприпаса. Электронное устройство включает в себя автономный источник питания, соединенный со схемой стабилизации, содержащей параметрический стабилизатор на стабилитроне, соединенный с рабочим конденсатором, который в свою очередь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479822
Дата охранного документа: 20.04.2013
+ добавить свой РИД