Мощные лазерные диоды с длиной волны излучения 808 нм. I. Термические механизмы ограничения выходной мощности
Автор: Демидов Д.М., Тер-Мартиросян Александр Леонович, Булашевич К.А., Хохлев О.В., Карпов С.Ю.
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Теоретические исследования
Статья в выпуске: 3 т.22, 2012 года.
Бесплатный доступ
В работе приведен обзор термических механизмов, ограничивающих выходную мощность излучения лазерных диодов. Хотя акцент данного исследования и сделан на лазерах с длиной волны излучения 808 нм, рассматриваемые механизмы имеют общий характер и работают в широком диапазоне длин волн. Катастрофическое разрушение зеркал резонатора и сублинейность ватт-амперных характеристик являются двумя наиболее общими механизмами ограничения выходной мощности лазеров. В статье обсуждается природа и основные особенности процесса катастрофического разрушения зеркал в мощных лазерных диодах. В свою очередь сублинейность ватт-амперных характеристик определяется факторами, среди которых наиболее важными являются увеличение порогового тока лазера, уменьшение его дифференциальной квантовой эффективности с температурой, а также утечка носителей из гетероструктуры и их последующая безызлучательная рекомбинация на омических контактах. Обзор литературы иллюстрируется результатами моделирования работы лазерных гетероструктур.
Полупроводниковые лазеры, лазерные диоды, мощность излучения, катастрофическое разрушение зеркал, тепловые эффекты, накопление носителей, время жизни носителей, стимулированное излучение
Короткий адрес: https://sciup.org/14264812
IDR: 14264812 | УДК: 621.373.826.038.825.5
High-power laser diodes emitting 808 nm. I. Thermal mechanisms limiting output optical power
The paper reviews thermal mechanisms limiting the output optical power of laser diodes. Though the review is focused on the laser emitting light at 808 nm, the mechanisms considered are of general character and work in a wide range of the emission wavelengths. The catastrophic optical damage of the resonator mirrors and sublinearity of the light-current characteristics are two general mechanisms of the output power limitation. The paper discusses the nature and specific features of the catastrophic optical damage. The sublinearity of the light-current characteristics is, in turn, controlled by a number of factors. The most important among them are the rise of the threshold current and degradation of the differential quantum efficiency of the laser diodes with temperature, as well as the carrier leakage from the heterostructure followed by their non-radiation recombination at the ohmic contacts. The literature review is illustrated by the results of simulations of the laser structures operation.
