Поверхностно-излучающие квантово-каскадные лазеры с дифракционной решеткой второго порядка и увеличенной величиной коэффициента связи

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследования характеристик поверхностно-излучающих квантово-каскадных лазеров с кольцевым резонатором с дифракционной решеткой второго порядка. Подбор режимов травления методом прямой ионной литографии позволил увеличить коэффициент связи до 12 см–1. Продемонстрирована лазерная генерация вблизи 7.6 мкм с малой величиной пороговой плотности тока (порядка 0.3 кА/см2).

Об авторах

А. В. Бабичев

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Национальный исследовательский университет ИТМО”

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. А. Пихтин

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
“Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе Российской академии наук”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург

И. И. Новиков

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Национальный исследовательский университет ИТМО”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург

Л. Я. Карачинский

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Национальный исследовательский университет ИТМО”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. П. Евтихиев

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Национальный исследовательский университет ИТМО”; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
“Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе Российской академии наук”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург; Россия, Санкт-Петербург

А. В. Лютецкий

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
“Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе Российской академии наук”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург

С. О. Слипченко

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
“Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе Российской академии наук”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург

М. И. Митрофанов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
“Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе Российской академии наук”; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
“Научно-технологический центр микроэлектроники и субмикронных гетероструктур Российской академии наук”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург; Россия, Санкт-Петербург

Г. В. Вознюк

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Национальный исследовательский университет ИТМО”; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
“Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе Российской академии наук”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург; Россия, Санкт-Петербург

В. Ю. Паневин

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Д. Петрук

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. Ю. Харин

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Г. Гладышев

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Национальный исследовательский университет ИТМО”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург

Е. С. Колодезный

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Национальный исследовательский университет ИТМО”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Ю. Егоров

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования и науки
“Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук”

Email: a.babichev@itmo.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Harrer A., Szedlak R., Schwarz B. et al. // Sci. Reports. 2016. V. 6. No. 1. Art. No. 21795.
  2. Szedlak R., Hayden J., Martín-Mateos P. et al. // Opt. Engin. 2018. V. 57. No. 1. Art. No. 011005.
  3. Tütüncü E., Kokoric V., Szedlak R. et al. // Analyst. 2016. V. 141. No. 22. P. 6202.
  4. Szedlak R., Harrer A., Holzbauer M. et al. // ACS Photonics. 2016. V. 3. No. 10. P. 1794.
  5. Hinkov B., Pilat F., Lux L. et al. // Nature Commun. 2022. V. 13. No. 1. Art. No. 4753.
  6. Wu D.H., Razeghi M. // APL Materials. 2017. V. 5. No. 3. Art. No. 035505.
  7. Mujagić E., Hoffmann L.K., Schartner S. et al. // Proc. SPIE. 2009. V. 7230. Art. No. 723015.
  8. Mujagić E., Hoffmann L.K., Schartner S. et al. // Proc. CLEO/QELS 2009 (Baltimore, 2009) Art. No. CThT4.
  9. Schwarze C., Szedlak R., Ahn S.I. et al. // Appl. Phys. Lett. 2013. V. 103. No. 8. Art. No. 081101.
  10. Szedlak R., Schwarzer C., Zederbauer T. et al. // Opt. Express. 2014. V. 22. No. 13. P. 15829.
  11. Szedlak R., Holzbauer M., MacFarland D. et al. // Sci. Reports. 2015. V. 5. Art. No. 16668.
  12. Piccardo M., Schwarz B., Kazakov D. et al. // Nature. 2020. V. 582. No. 7812. P. 360.
  13. Schwarzer C., Mujagić E., Yao Y. et al. // Appl. Phys. Lett. 2010. V. 97. No. 7. Art. No. 071103.
  14. Holzbauer M., Szedlak R., Detz H. et al. // Appl. Phys. Lett. 2017. V. 111. No. 17. Art. No. 171101.
  15. Knötig H., Hinkov B., Weih R. et al. // Appl. Phys. Lett. 2020. V. 116. No. 13. Art. No. 131101.
  16. Bai Y., Tsao S., Bandyopadhyay N. et al. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 99. No. 26. Art. No. 261104.
  17. Бабичев А.В., Гладышев А.Г., Дюделев В.В. и др. // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46. № 9. С. 35; Babichev A.V., Gladyshev A.G., Dudelev V.V. et al. // Tech. Phys. Lett. 2020. V. 46. No. 5. P. 442.
  18. Дюделев В.В., Михайлов Д.А., Бабичев А.В. и др. // Квант. электрон. 2020. Т. 50. № 11. С. 989; Dudelev V.V., Mikhailov D.A., Babichev A.V. et al. // Quant. Electron. 2020. V. 50. No. 11. P. 989.
  19. Lyakh A., Maulini R., Tsekoun A. et al. // Opt. Express. 2012. V. 20. No. 22. P. 24272.
  20. Бабичев А.В., Гладышев А.Г., Курочкин А.С. и др. // Письма в ЖТФ. 2019. Т. 45. № 8. С. 31; Babichev A.V., Gladyshev A.G., Kurochkin A.S. et al. // Tech. Phys. Lett. 2019. V. 45. No. 4. P. 398.
  21. Brandstetter M., Genner A., Schwarzer C. et al. // Opt. Express. 2014. V. 22. No. 3. P. 2656.
  22. Mujagić E., Schwarzer C., Yao Y. et al. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98. No. 14. Art. No. 141101.
  23. Бабичев А.В., Михайлов Д.А., Колодезный Е.С. и др. // ФТП. 2022. Т. 56. № 9. С. 908; Babichev A.V., Mikhailov D.A., Kolodeznyi E.S. et al. // Semiconductors. 2022. V. 56. No. 9. P. 689.
  24. Bai Y., Slivken S., Kuboya S. et al. // Nature Photonics. 2010. V. 4. No. 2. P. 99.
  25. Gmachl C., Tredicucci A., Capasso F. et al. // Appl. Phys. Lett. 1998. V. 72. No. 24. P. 3130.
  26. Бабичев А.В., Пашнев Д.А., Гладышев А.Г. и др. // Опт. и спектроск. 2020. Т. 128. № 8. С. 1165; Babichev A.V., Pashnev D.A., Gladyshev A.G. et al. // Opt. Spectrosс. 2020. V. 128. No. 8. P. 1187.
  27. Faist J., Gmachl C., Striccoli M. et al. // Appl. Phys. Lett. 1996. V. 69. No. 17. P. 2456.
  28. Бабичев А.В., Колодезный Е.С., Гладышев А.Г. и др. // Письма в ЖТФ. 2022. Т. 48. № 5. С. 7; Babichev A.V., Kolodeznyi E.S., Gladyshev A.G. et al. // Tech. Phys. Lett. 2022. V. 48. No. 3. P. 6.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2.

Скачать (91KB)
3.

4.

Скачать (50KB)
5.

Скачать (170KB)

© А.В. Бабичев, Е.С. Колодезный, А.Г. Гладышев, Н.Ю. Харин, А.Д. Петрук, В.Ю. Паневин, Г.В. Вознюк, М.И. Митрофанов, С.О. Слипченко, А.В. Лютецкий, В.П. Евтихиев, Л.Я. Карачинский, И.И. Новиков, Н.А. Пихтин, А.Ю. Егоров, 2023