Лазер с периодической структурой

 

Изобретение относится к оптоэлектронике и может использоваться в системах оптической обработки информации и в ВОЛС. Цель изобретения - уменьшение управляющей мощности, управление диаграммой направленности и повышение граничной частоты модуляции. Лазер содержит подложку, например p⁺-GaAs, слой p - Ga_1-хAl_хAs, слой p-GaAs, слой n - Ga_1-уAl₄As, первый дополнительный полупроводниковый слой пGaAs толщиной 0,3 мкм с концентрацией примеcи 1,5·10¹⁷ см ^-3, монокристаллический изолирующий слой Ga_1-zAl_zAs : O (2 ≈ 0,25 толщиной 0,2 мкм, второй дополнительный полупроводниковый слой пGaAs толщиной 0,15 мкм с концентрацией легирующей примеси 1,5·10¹⁷см^-3, полевые электроды, выполненные в канавках с наклонными стенками глубиной 0,3 мкм, расположенными на расстояниях, обеспечивающих фазовую синхронизацию излучения (≲ = 10 мкм), и истоки. Лазер обеспечивает рабочую полосу частот порядка 5 ГГц и позволяет выполнить излучатель и схемы обрамления в одном кристалле. 1 ил.

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС), а также в системах оптической обработки информации. Целью изобретения является уменьшение управляющей мощности, управление диаграммой направленности и повышение граничной частоты модуляции. На чертеже представлена конструкция лазера с периодической структурой. Лазер содержит подложку 1 из р⁺-СаАs, двойную гетероструктуру (ДГС), включающую слои 2 из р-Gа_1-x Al₂As, 3 из р-GаАs и 4 из n-Gа_1-у,· Аl_уАs, первый дополнительный полупроводниковый слой 5 из n-GаАs толщиной 0,3 мкм с концентрацией примесей 1,5·10¹⁷ см^-3, монокристаллический изолирующий слой 6 из Gа_1-2Al₂As: O толщиной 0,2 мкм, второй дополнительный полупроводниковый слой 7 из n GаАs толщиной 0,15 мкм с концентрацией легирующей примеси 1,5·10 см^-3, электроды в виде барьеров Шоттки 8, выполненные в канавках 9 глубиной 0,3 мкм, расположенных на расстояниях, обеспечивающих фазовую синхронизацию излучения (d ≅ 610 мкм), и омические контакты 10. Работа лазера осуществляется следующим образом. На подложку 1 и области омических контактов 10 подается инжектирующее напряжение (плюс на подложку), а управление током, протекающим через активные области, осуществляется посредством модуляции проводимости каналов транзисторных областей путем подачи на электроды 8 управляющих напряжений, фазовые соотношения между которыми формируют диаграмму направленности решетки. Субмикронная длина каналов и полевое управление обеспечивают быстродействие в непичковом режиме порядка пяти гигагерц. Предлагаемый мощный лазер обеспечивает рабочую полосу частот порядка 5ГГц и позволяет выполнить излучатель и схемы обрамления в одном кристалле. Возможность управления диаграммой направленности позволяет при решении ряда задач, связанных с оптической обработкой информации, обойтись без дефлекторов излучения.

Формула изобретения

Лазер с периодической структурой, включающий полупроводниковую подложку с расположенной на ней двойной гетероструктурой (ДГС) и омические контакты, отличающийся тем, что, с целью уменьшения управляющей мощности, управления диаграммой направленности и повышения граничной частоты модуляции, на верхнем слое ДГС расположен первый дополнительный слой того же типа проводимости, что и у прилегающего к нему слоя ДГС, на первом дополнительном слое расположен монокристаллический изолирующий слой Ga_1-zAl_zAs:O, в котором выполнены параллельные канавки с наклонными стенками, глубина канавок больше толщины изолирующего, но меньше суммы толщин изолирующего и первого дополнительного слоев, расстояние между канавками меньше 10 мкм, поверх изолирующего слоя и канавок расположен второй дополнительный слой того же типа проводимости, что и первый, в канавках расположены электроды в виде барьеров Шоттки, а омические контакты выполнены к второму дополнительному полупроводниковому слою.

РИСУНКИ

Рисунок 1