Исследование аномальной генерации вертикально-излучающих лазеров спектрального диапазона 850 nm с двойной оксидной токовой апертурой при большой величине спектральной расстройки

Представлены результаты исследования статических характеристик вертикально-излучающих лазеров (ВИЛ) спектрального диапазона 850 nm на основе напряженных квантовых ям InGaAs/AlGaAs в широком диапазоне размеров токовой апертуры и проведен анализ причин их аномального поведения при большой проектной спектральной расстройке. Благодаря латеральному растеканию носителей заряда в плоскости квантовых ям и специфическому профилю оксидной апертуры (приводящей к образованию двухступенчатого эффективного волновода) в исследуемых ВИЛ становится возможным существование мод высшего порядка, локализованных на периферии токовой апертуры. Неоднородная инжекция носителей заряда по площади токовой апертуры в широкоапертурных лазерах ведет к началу лазерной генерации через моды высшего порядка, а последующий переход классической генерации через моды низкого порядка при росте тока накачки обусловлен изменением величины спектральной расстройки с ростом внутренней температуры лазера. Аномальная лазерная генерация через моды высшего порядка в случае узкоапертурных ВИЛ становится возможной благодаря росту дифракционных потерь на краю оксидной токовой апертуры для фундаментальной моды, при этом за последующее переключение в режим параллельной генерации на двух модах отвечает не только уменьшение спектральной расстройки, но и эффект тепловой линзы.