Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"Patrycja ŚPIEWAK"

Wpływ położenia oksydacji na optyczne i elektryczne właściwości laserów typu VCSEL DOI:10.15199/48.2015.09.44

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wyniki modelowania lasera złączowego z pionową wnęką rezonansową o emisji powierzchniowej z warstwami oksydowanymi, emitującego falę o długości 980 nm. W ramach pracy przeprowadzono obliczenia cieplne, elektryczne i optyczne dla laserów posiadających dwie oksydacje, umieszczone w węzłach lub poza węzłami fali stojącej. Symulacje pokazały, że nawet niewielkie wysunięcie oksydacji z węzłów fali zmienia istotnie właściwości optyczne lasera. Abstract. In this paper are presented results of numerical modeling of an oxide-confined vertical-cavity surface-emitting laser emitting at 980 nm. Simulations of thermal, electrical and optical phenomena were performed for a laser with the oxide layers at nodes of the standing wave and for a laser where the oxide layers were shifted by 20 nm from nodes. The simulations have shown that even such a small displacement change significantly some optical parameters of the laser. (Impact of oxidation position on certain optical and electrical properties of a VCSEL). Słowa kluczowe: laser półprzewodnikowy, laser VCSEL, modelowanie, oksydacje, GaAs. Keywords: semiconductor laser, VCSEL, numerical modelling, oxidation, GaAs. Wprowadzenie Lasery o emisji powierzchniowej z pionową wnęką rezonansową odgrywają kluczową rolę jako konektory optyczne w światłowodowym przesyle informacji na krótkie odległości (do 300 m). Lasery VCSEL emitujące fale elektromagnetyczne z zakresu bliskiej podczerwieni o długościach fali do około 1100 nm, konstruuje się na bazie arsenku galu. Zarówno lasery projektowane na długość fali 850 nm jak i na 980 nm mają podobne zastosowania, jednakże te drugie charakteryzują się lepszą wydajnością przy wyższych temperaturach pracy ciągłej (85°C). Wykorzystanie technologii arsenkowej umożliwia zastosowanie warstw tlenkowych, zapewniających uzyskanie skutecznego ograniczenia optycznego i elektrycznego. Lasery VCSEL pracują w niewymuszony sposób na pojedynczym modzie podłużn[...]

Wpływ niedokładności wykonania wybranych elementów azotkowego lasera VCSEL na jego charakterystyki emisyjne DOI:10.15199/48.2019.09.26

Czytaj za darmo! »

Wytwarzanie półprzewodnikowych laserów typu VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser), których obszary czynne zbudowane są z materiałów InGaN/GaN nastręcza wiele trudności. Podstawowym problemem jest niedopasowanie sieciowe materiałów binarnych AlN, GaN i InN, co praktycznie uniemożliwia wytwarzanie efektywnych zwierciadeł DBR (distributed Bragg reflector). Innym problemem jest słaba przewodność elektryczna materiału p- GaN. Niemniej jednak lasery VCSEL posiadają wiele zalet w stosunku do tradycyjnych laserów o emisji krawędziowej, co może potwierdzić znakomity sukces komercyjny laserów VCSEL emitujących promieniowanie z zakresu bliskiej podczerwieni. Do podstawowych zalet tych przyrządów można zaliczyć: ich niewielkie rozmiary obszaru czynnego, niewielkie prądy progowe, małe moce zasilania, stosunkowo dobre parametry emitowanej wiązki, niską cenę przy masowej produkcji oraz łatwość wytwarzania na ich bazie dwuwymiarowych matryc laserowych. Uzyskanie efektywnie działających laserów VCSEL emitujących w zakresie światła widzialnego stało się więc priorytetem wielu ośrodków badawczych. Wydaje się, że materiały azotkowe takie jak GaN, AlGaN i InGaN najlepiej nadają się obecnie do konstrukcji takich przyrządów. Pierwsze azotkowe lasery VCSEL zasilane elektrycznie oraz działające w temperaturze pokojowej (RT - room temperature) i z falą ciągłą (CW - continuous wave) powstały dopiero w 2008 roku [1, 2], czyli kilkanaście lat po powstaniu azotkowych laserów krawędziowych. Cechowały się one bardzo słabymi parametrami pracy lub ulegały szybkiej degradacji. Zdecydowany postęp w tej dziedzinie nastąpił w ostatnich dwóch latach. Najlepsze rezultaty otrzymali naukowcy z Faculty of Science and Technology z Meijo University w Japonii oraz współpracująca z nimi firma R&D Laboratories, Stanley Electric Co. [3]. Moc optyczna zaprezentowanych przez nich przyrządów pracujących w warunkach CW RT sięgała 15.7 mW, a napięcie progowe, prąd [...]

Termiczna analiza azotkowych laserów VCSEL ze złączem tunelowym DOI:10.15199/48.2017.08.07

Czytaj za darmo! »

Lasery VCSEL (od ang. Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) posiadają wiele zalet w porównaniu z innymi typami laserów półprzewodnikowych, dlatego w ostatnim czasie cieszą się dużym zainteresowaniem. Osiągają one kilkukrotnie większe gęstości mocy (W/m2) niż lasery EEL (ang. Edge Emitting Laser) o krawędziowej emisji promieniowania, a do tego są odporne na COD (Catastrophic Optical Damage). Przede wszystkim jednak pracują na pojedynczym modzie podłużnym, emitując wiązkę o bardzo dobrych parametrach optycznych. Skonstruowanie w roku 1996 przez firmę Nichia lasera typu EEL emitującego niebieską wiązkę [1], spowodowało chęć wytworzenia laserów VCSEL emitujących promieniowanie z tego zakresu długości fal. Niestety obecnie nie istnieją komercyjnie dostępne lasery VCSEL emitujące w zakresie od fioletowego do zielonego. Jest to spowodowane dużymi trudnościami technologicznymi i własnościami fizycznymi materiałów azotkowych. Jednym z nich jest problem ze słabą przewodnością elektryczną azotku galu typu p. Z uwagi na ten fakt niektóre najnowsze konstrukcje azotowych laserów VCSEL posiadają wbudowane złącze tunelowe, które pozwala wydajnie wstrzykiwać nośniki do obszaru czynnego [2] bez potrzeby stosowania wysoko absorpcyjnych warstw ITO (Indium Tin Oxide). Innym problemem jest wytworzenie efektywnych zwierciadeł DBR (ang. Distributed Bragg Reflector), które muszą cechować się niemal stuprocentową odbijalnością. Rodzime materiały azotkowe, z których wytwarza się takie zwierciadła cechują się dużym niedopasowaniem sieciowym, przez co łatwo dochodzi do degradacji takich zwierciadeł. Jednym z rozwiązań jest zastąpienie zwierciadeł rodzimych przez zwierciadła wykonane z materiałów dielektrycznych. Zastosowanie materiałów dielektrycznych pozwala na znaczną redukcję liczby par warstw wchodzących w skład zwierciadła DBR przy zachowaniu ich bardzo dużego współczynnika odbicia. W niniejszej pracy zostały omówione konstrukcje azotkowych l[...]

Mody poprzeczne w azotkowym laserze typu VCSEL DOI:10.15199/48.2015.09.33

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wyniki modelowania półprzewodnikowego lasera złączowego z pionową wnęką rezonansową o emisji powierzchniowej. Laser zaprojektowano na emisję fali 414 nm w oparciu o materiały azotkowe. Modelowany przyrząd miał konstrukcję hybrydową, tzn. z jednej strony posiadał zwierciadła rodzime (AlN/GaN), a z drugiej dielektryczne Ta2O5/SiO2. W pracy wyznaczono rząd modu optycznego jaki wzbudza się w laserze w zależności od jego apertury elektrycznej, długości rezonatora oraz składu molowego jego obszaru czynnego. Dla wybranych warunków pracy określono także selektywność modową przyrządu. Abstract. This paper presents results of numerical modeling of a nitride vertical cavity surface emitting laser. This structure of the laser was designed to emit wavelength of 414 nm. Construction of the analyzed laser is hybrid - the bottom DBR is a native AlN/GaN mirror and the top DBR is made from dielectric materials (Ta2O5 and SiO2). In this paper we determined the order of transverse mode which is excited in the active region for different radius of electric aperture, different resonator thicknesses and concentration of indium in the quantum well. For selected parameters mode selectivity was determined. (Transversal modes in nitride VCSELs). Słowa kluczowe: GaN, laser półprzewodnikowy, laser VCSEL, modelowanie. Keywords: GaN, semiconductor laser, VCSEL, numerical modelling. Wprowadzenie Lasery półprzewodnikowe to urządzenia o ogromnym potencjale aplikacyjnym. Są one składnikami zarówno urządzeń używanych w życiu codziennym, jak i elementami wyrafinowanej aparatury naukowej. Obok tradycyjnych laserów o emisji krawędziowej ogromne znaczenie mają lasery o emisji powierzchniowej z pionową wnęką rezonansową, w skrócie nazywane laserami typu VCSEL (ang. Vertical Cavity Surface Emitting Laser). Lasery typu VCSEL, pracując w sposób naturalny na pojedynczym modzie podłużnym, charakteryzują się znacznie lepszymi parametrami emitowanej wiązki pr[...]

Wpływ parametrów fizycznych warstwy ITO na pracę azotkowych laserów typu VCSEL DOI:10.15199/13.2016.9.11


  W pracy przedstawiono wyniki modelowania półprzewodnikowego lasera o emisji powierzchniowej z pionową wnęką rezonansową wykonanego z materiałów azotkowych. Jednym z kluczowych elementów tych konstrukcji jest warstwa ITO (ang. Indium Tin Oxide) charakteryzująca się wysoką przewodnością elektryczną, ale jednocześnie wysoką absorpcją. Warstwa ta zapewnia odpowiedni rozpływ prądu w strukturze. W pracy przedstawiono wpływ zmian wartości przewodności elektrycznej i absorpcji warstwy ITO na pracę lasera VCSEL. Analizę przeprowadzono dla struktur różniących się długościami rezonatora i aperturami elektrycznymi. Słowa kluczowe: ITO, GaN, laser VCSEL, laser półprzewodnikowy.Półprzewodnikowe lasery VCSEL (od ang. Vertical-Cavity Surface- Emitting Laser) cechuje między innymi praca na pojedynczym modzie podłużnym, duża szybkość modulacji, niska cena, mała szerokość spektralna wiązki. Dlatego lasery te znalazły wiele zastosowań. Obecnie w komercyjnych zastosowaniach używa się prawie wyłącznie laserów VCSEL wy-konanych z materiałów arsenkowych, które emitują promieniowanie czerwone i podczerwo- ne. Wykorzystuje się je powszechnie np. w optycznym przesyle informacji na krótkie odległości. W latach 90. firma Nichia z Japonii jako pierwsza skonstruowała laser emitujący niebieską wiązkę [1]. Był to laser o emisji krawędziowej EEL (ang. Edge Emitting Laser). Od tego czasu wiele ośrodków naukowych podejmowało próby wytworzenia laserów azotko-wych typu VCSEL działających w temperaturze pokojowej z falą ciągłą. Do tej pory tylko kilka ośrodków naukowych wytworzyło działające konstrukcje tego typu. Pierwszy laser pracujący w temperaturze pokojowej z falą ciągłą został skonstruowany przez UCT (ang. Universitat Ciao Tung) z Tajwanu dopiero w roku 2012 [2]. Podobne konstrukcje skonstruo-wano również w EPFL (fr. École Polytechnique Fédérale de Lausanne) [3], w U CST - Uniwersytet St. Barbara w Kalifornii [4] oraz w firmie Nichia [5] i Panasonic [6]. Jed[...]

 Strona 1