Czasopismo | ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA | Rocznik 2016 - zeszyt 9

Monolityczna siatka HCG jako zwierciadło w azotkowym laserze VCSEL

10.15199/13.2016.9.8

nr katalogowy: 101098
10.15199/13.2016.9.8

W niniejszej pracy omówiona została możliwość wykorzystania monolitycznych podfalowych siatek dyfrakcyjnych o wysokim kontraście współczynnika załamania światła (siatek MHCG) jako zwierciadeł w azotkowych laserach VCSEL. Odpowiednio zaprojektowane siatki MHCG mogą cechować się bardzo wysoką odbijalnością. W pracy podano parametry geometryczne siatki MHCG wykonanej z azotku galu i zaprojektowanej na 414 nm, dla której odbijalność przekracza 99,99%. Zakres długości fal, dla których odbijalność takiego zwierciadła przekracza 99% jest wyraźnie większy niż dla zwierciadeł DBR wykonanych z materiałów azotkowych stosowanych w konstrukcjach niebieskich laserów VCSEL. Słowa kluczowe: lasery VCSEL, lasery azotkowe, siatki HCG, modelowanie komputerowe.Współczesne półprzewodnikowe źródła światła wytwarzane w oparciu o materiały azotkowe emitują promieniowanie elektromagnetyczne o długościach fali z zakresu od ok. 370 nm do 500 nm, zatem od bliskiego nadfioletu, poprzez promieniowanie fioletowe i niebieskie, do zielono-niebieskiego. Urządzenia te mogą znaleźć liczne zastosowania, m.in. w optycznym zapisie i odczycie informacji (Blue-Ray), fotolitografii, druku laserowym, wyświetlaczach oraz do komunikacji w sieciach opartych o światłowody plastikowe i do komunikacji podwodnej. Dotychczas zostały opracowane i wdrożone do masowej produkcji diody LED oraz lasery o emisji krawędziowej EEL (od ang. Edge Emitting Laser) emitujące promieniowanie ultrafioletowe, niebieskie oraz w ostatnim czasie także promieniowanie zielone. Wyzwaniem dla naukowców pozostaje skonstruowanie niebieskich laserów o emisji powierzchniowej z pionową wnęką rezonansową VCSEL (od ang. Vertical- Cavity Surface-Emitting Laser), o własnościach pozwalających na ich komercjalizację. Ze względu na swoje liczne zalety, mogłyby one zastąpić dotychczas stosowane diody LED i lasery EEL na przykład w lokalnych sieciach światłowodowych oraz umieszczone w matrycy mogłyby stanowić źród[...]

Bibliografia

[1] K. Iga, 2000: "Surface-Emitting Laser - Its Birth and Generation of New Optoelectronics Field", IEEE J. Select. Top. Quamt. Electron, vol. 6(6), pp. 1201-1215.
[2] T. Lu et al., 2008: "CW ling of current injection blue GaN-based vertical-cavity surface-emitting laser", Appl. Phys. Lett., vol. 92, pp. 141102.
[3] G. Cosendey et al. 2012: "Blue monolithic AlInN-based vertical cavity surface emittinh laser diode on free-standing GaN substrate", appl. Phys. Lett., vol. 101, pp. 151113.
[4] C. Holder et al., 2013: "Demonstration of nonpolar GaN-based vertical cavity surface emitting lasers", Proc. SPIE 8639.
[5] J. T. Leonard et al., 2016: "Nonpolar III-nitride vertical-cavity surface- emitting laser with a photoelectrochemically etched air-gap aperture", Appl. Phys. Lett., vol. 108, pp. 031111.
[6] D. Kasahara et al., 2011: "Demonstration of blue and green GaN-based vertical-cavity surface-emitting laser by current injection at room temperature", Appl. Phys. Express, vol. 4, pp. 072103.
[7] S. Izumi et al., 2015: "Room-temperature continous-wave operation of GaN-based vertical-cavity durface-emitting lasers fabricated using epitaxial lateral overgrowth", Appl. Phys. Expressm vol. 8, pp. 072702.
[8] V. Karagodsky et al., 2010: "Theoretical analysis of subwavelength high contrast grating reflectors", Opt. Express, vol. 18, pp. 16973-16988.
[9] C. J. Chang-Hasnain, W. Yang, 2012: "High-contrast gratings for integrated optoelectronics", Adv. Opt. Photonics, vol. 4(3), pp. 379-440.
[10] M. C. Y. Huang et al. 2007: "A surface-emitting laser incorporating a high index- contrast subwavelength grating", Nat. Photonics, vol. 1(2), 119-122 .
[11] E. Hashemi et al., 2015: "TiO2 membrane high-contrast grating reflectors for vertical-cavity light-emitters in the visible wavelength regime", J. Vac. Sci. Technol., vol. B 33, pp. 050603.
[12] I-S. Chung et al. 2008: "Subwavelength Grating-Mirror VCSEL With a Thin Oxide Gap", IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 20(2), pp. 105-107.
[13] C. Sciancelepore et al. 2012: "Quasi-3D Light Confinement in Double Photonic Crystal Reflectors VCSELs for CMOS-Compatible Integration", IEEE J. Lightwave Technology, vol. 29(6), pp. 2015-2024.
[14] S. Geoman et al. 1998: "First demonstration of highly reflective and highly polarization selective diffraction grating (GIRO-gratings) for long- wavelenght VCSELs", IEEE Photon.Technol. Lett., vol. 10(9), pp. 1205-1207.
[15] J. Lee et al. 2009: "Polarization-dependent GaN surface grating reflector for short wavelength applications", Opt. Express, vol. 17(25), pp. 22535-22542.
[16] M. Gębski et al. 2015: "Monolithic high-index contrast grating: a material independent high-reflectance VCSEL mirror", Opt. Express, vol. 23(9), pp. 11674-11686.
[17] C. Sciancelepore et al. 2012: "Quasi-3D Light Confinement in Double Photonic Crystal Reflectors VCSELs for CMOS-Compatible Integration", IEEE J. Light wave Technology, vol. 29(6), pp. 2015-2024.
[18] M. C. Y. Hueang et al., 2007: "Surface emitting laser incorporating a high-index-contrast subwavelength grating", Nan. Photon, vol. 1(99), pp. 119-122.
[19] C. Chase et al., 2010: "1550 nm high contrast grating surface-emitting lasers", Opt. Express, vol. 18(15), pp. 15461-15466.
[20] T. S. Wu et al., 2009: "Sub-wavelength GaN-based membrane high contrast grating reflectors", Opt. Express, vol. 20(18), pp. 20551-20557.
[21] M. Dems et al., 2005: "Plane Wave Admittance Method - a novel approach for determining the electromagnetic modes in photonic structures", Opt. Express, 13(9), pp. 3196-3207.
[22] M. Kuc, 2014: "Modelowanie zjawisk fizycznych w azotkowych laserach złączowych oraz ich matrycach", rozprawa doktorska, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 101098 "Monolityczna siatka HCG j..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - e-zeszyt (pdf) 2016-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	35.00 zł

Prenumerata

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

420.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna	528.00 zł brutto 488.89 zł netto 39.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

570.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)

636.00 zł

Zeszyt

2016-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma