Теоретический анализ профилированной квантово-размерной лазерной структуры

Рассмотрен энергетический спектр и матричные элементы перехода в лазерной гетероструктуре с ультратонким активным слоем, имеющим модуляцию толщины хотя бы в одном направлении. Показано, что в зависимости от глубины пространственной модуляции распределение плотности состояний имеет пики и провалы и представлет собой переходный случай от спектра одномерной квантовой ямы к спектру набора параллельных квантовых нитей или двумерной сетке квантовых ячеек (при двумерной пространственной модуляции). Подбор параметров профилированной структуры может дать преимущества перед обычной квантово-размерной структурой: наличие пика в спектре фиксирует лазерную длину волны и увеличивает дифференциальное усиление в практически важном интервале тока накачки, а наличие провала плотности состояний ослабляет температурную зависимость порогового тока. Показано, что матричный элемент рабочих переходов в квантово-размерной структуре слабо зависит от квазиимпульса в периодическом поле, а запрещенные переходы достаточно ослаблены по отношению к рабочим переходам.