Статья: Получение GeO2 -SiO2 ионным распылением для изучения генерации лазерного диода с внешним планарным волноводным отражателем (2025)

Читать онлайн

Представлены экспериментальные исследования лазерной генерации широкополоскового (100 мкм) полупроводникового лазера во внешнем резонаторе на основе планарной волноводной структуры с брэгговской решёткой. Планарная волноводная структура была выполнена на Si-подложках с GeO2: SiO2-волноводным слоем контрастностью 2,4 %. Пленка волноводного слоя была получена распылением германосиликатных стекол GeO(0.5): SiO2(0.5) и GeO(0.5): SiO(0.5) ионами аргона на холодные подложки Si(100) и плавленого кварца в вакууме. Найдены режимы работы ионного источника необходимые для формирования нанокристаллов германия в пленках GeO: SiO и GeO: SiO2. Пленки подвергались отжигу при температуре до 900 С. Наличие и фазовый состав нанокластеров германия в пленках удовлетворяли необходимым условиям лазерной ге-нерации и распределение излучения в дальней зоне в зависимости от относительного положения плоскостей волновода ЛД и волновода внешней планарной структуры. Показано, что в лазерной генерации преобладает поперечная мода высокого порядка, при этом наблюдается существенное уменьшение спектральной ширины излучения и стабилизация спектра во всём диапазоне рабочих токов. В полученных образцах продемонстрирована лазерная генерация на безизлучательной и на истекающих волноводных модах во внешних планарных структурах.

The paper presents experimental studies of lasing of a broadband (100 m) semiconductor laser in an external resonator based on a planar waveguide structure with a Bragg grating. The planar waveguide structure was fabricated on Si substrates with a SiO2: GeO2 waveguide layer with a contrast of 2.4 %. The waveguide layer film was obtained by sputtering germano-silicate glasses GeO(0.5): SiO2(0.5) and GeO(0.5): SiO(0.5) with argon ions on cold Si(100) and fused quartz substrates in high vacuum. The operating modes of the ion source required for the formation of germanium nanocrystals in GeO: SiO and GeO: SiO2 films were found. Then the films were annealed at temperatures up to 900 C. The presence and phase composi-tion of germanium nanoclusters in the films satisfied the necessary conditions for laser gen-eration and the distribution of radiation in the far zone depending on the relative position of the planes of the LD waveguide and the waveguide of the external planar structure. It is shown that the high-order transverse mode predominates in laser generation, with a signifi-cant decrease in the spectral width of the radiation and stabilization of the spectrum in the entire range of operating currents. Laser generation on the nonradiative and leaky waveguide modes of the external planar structure is demonstrated.

Автор (ы): Кононов Михаил
Соавтор (ы): Светиков Владимир Васильевич, Пустовой Владимир Иванович
Журнал: ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Физика
УДК
53.06. Использование явлений в практических целях
Префикс DOI
10.51368/1996-0948-2025-4-107-112
Для цитирования:
КОНОНОВ М., СВЕТИКОВ В. В., ПУСТОВОЙ В. И. ПОЛУЧЕНИЕ GEO2 -SIO2 ИОННЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ГЕНЕРАЦИИ ЛАЗЕРНОГО ДИОДА С ВНЕШНИМ ПЛАНАРНЫМ ВОЛНОВОДНЫМ ОТРАЖАТЕЛЕМ // ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА. 2025. №4