Особенности спектров лазерной генерации в прямоугольных резонаторах на основе гетероструктур AlGaAs/GaAs/InGaAs / Подоскин А.А., Романович Д.Н., Слипченко С.О., Шашкин И.С., Головин В.С., Бахвалов К.В., Николаев Д.Н., Шамахов В.В., Пихтин Н.А.

В интегральной фотонике известно большое разнообразие микрорезонаторных элементов,формирующих модовые структуры различной конфигурации и добротности [1]. Характерныеразмеры подобных элементов как сопоставимы с длиной волны излучения в материалемикрорезонатора, так и значительно превышают её. В мощных полупроводниковых лазерах схарактерными размерами элементов до тысяч длин волн и более так же известны явлениявозникновения модовых структур различной добротности: мод резонатора Фабри-Перо (ФПМ) изамкнутых мод (ЗМ) на эффекте полного внутреннего отражения [2]. В мощных лазерахвозникновение ЗМ приводит к снижению мощности ФПМ [3] и рассматривается как негативноеявление. Однако, благодаря различиям в добротности приборы на основе конкуренции ЗМ и ФПМобладают преимуществом для решения ряда задач: создание оптически-бистабильных логическихэлементов и генерация ВЧ-последовательностей импульсов излучения за счет переключениягенерации между ФПМ и ЗМ без прямой модуляции тока накачки [4].Для исследования особенностей формирования и генерации ЗМ были изготовлены образцылазерных резонаторов в виде кристаллов с естественно-сколотыми гранями длиной 200-1000мкм наоснове лазерной AlGaAs/GaAs/InGaAs гетероструктуры с рабочими длинами волн в диапазоне 900-1100нм. Область усиления формировалась в виде контактного полоска шириной 200мкм. Пассивнаячасть лазерного кристалла, расположенная вне области усиления, была свободна от металлическихконтактов и высоколегированных контактных слоев, что позволяло визуализироватьпространственную конфигурацию ЗМ.В ходе экспериментальных исследований показана существенная пространственнаянеоднородность распределения интенсивности излучения в виде большого числа отдельныхгеометрически-замкнутых конфигурации ЗМ. Спектрально отдельным конфигурациям соответствуютсерии эквидистантных линий - гребенок. Межмодовое расстояние в гребенке определяетсяаналогично случаю ФПМ [1], однако в качестве характеристической длины может выступать какобщая длина траектории ЗМ, так и длина отдельных ее участков и их линейные комбинации. Сувеличением размера кристалла возрастает разнообразие как пространственных конфигураций ЗМ,так и спектральных компонент. В кристаллах большого размера наблюдается одновременнаягенерация различных гребенок, как спектрально раздельных, так и перекрывающихся.