Конструкция исследуемого лазера.

Структура InGaAs/GaAs/InGaP, из которой были изготовлены исследуемые в работе лазеры, была выращена методом МОС-гидридной эпитаксии при атмосферном давлении на GaAs подложке, ориентированной вдоль кристаллографической плоскости (100). После выращивания на пластину методом фотолитографии наносили маску в виде полосок шириной 100 мкм с периодом 400 мкм, ориентированных вдоль кристаллографического направления . Вне полосок контактный слой GaAs стравливали, затем эти области изолировали методом имплантации ионов Н⁺ с энергией около 100 кЭв. Таким образом, рабочая ширина активной области лазеров составляет 100 мкм, а имплантированные области в работе лазера не участвуют. Затем маску удаляли и на пластину методом ваккумного напыления наносили золотые контакты. Пластину раскалывали на бруски шириной 5001000 мкм в направлении (100), перпендикулярном полоскам. Сколотые грани в дальнейшем служили зеркалами резонатора лазера. На них методом электронно-лучевого напыления в вакууме наносились многослойное отражающее покрытие с R₂>95% на одну грань и просветляющая четвертьволновая плёнка Al₂O₃ с R₁=5% на другую грань. Бруски делились на отдельные лазерные чипы, каждый чип содержал только одну активную полоску. Чипы припаивались на медный теплоотвод, чтобы не допустить перегрева активной области лазера при работе в непрерывном режиме.

Описание установки.

Блок-схема измерительной установки изображена на рисунке 3.

Рисунок 3. Блок-схема измерительной установки: 1 - ЭВМ ДВК-3, 2 - крейт КАМАК, 3 - цифро-аналоговый преобразователь, 4 - усилитель тока, 5, 6 - аналогово-цифровые преобразователи, 7 - исследуемый лазер, 8 - калиброванный фотодиод, 9-принтер.

Она включает в себя закреплённый на оправке исследуемый лазер, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), управляющий источником тока питания лазера, калиброванный кремниевый фотодиод, смонтированный в оправке с ослабителем излучения и служащий для измерения мощности излучения лазера и два аналого-цифровых преобразователя (АЦП), измеряющих ток фотодиода и напряжение на лазере. Установка выполнена в стандарте КАМАК и управляется от ЭВМ ДВК-3. Результаты измерения выводятся на экран в виде графиков и могут быть распечатаны на принтере.

Электрофизические характеристики инжекционных лазеров

Из анализа ряда электрофизических характеристик лазеров ( ВтАХ, ВАХ ), их первых и вторых производных по току и т.д. можно оперативно получить наиболее важные электрофизические параметры лазера:

I_п – пороговый ток, _ex – внешнюю эффективность, _in – внутреннюю эффективность,  - коэффициент нелинейности, R_п – последовательное сопротивление, R_Д – дифференциальное сопротивление в области порога, R_ост – остаточное дифференциальное сопротивление (вводится для оценки степени отклонения от идеальной модели лазерного диода), n – коэффициент идеальности ВАХ, _к – контактная разница потенциалов, U_проб - напряжение пробоя, U_{j нас} – напряжение насыщения на p-n переходе,  - коэффициент внутренних потерь, f – величина функции выхода, C – фактор спонтанной эмиссии.

Из характеристик непосредственно можно определить I_п , _ex ,  , R_п , R_Д , R_ост , n , _к , U_проб , U_{j нас} , а в результате расчётов _in ,  , f C.