Estrutura de laser de poço quântico InGaAsP/InP de 1,5um

Usando materiais a granel e poços quânticos como regiões ativas, os sistemas de materiais baseados em InP podem cobrir todos os comprimentos de onda da comunicação por fibra óptica. Atualmente, os materiais utilizados em comunicação óptica estão concentrados principalmente em sistemas InGaAsP e GaAlInAs baseados em InP. Entre eles, o material do poço quântico InGaAsP / InP possui alta simetria cristalina e grande taxa de deriva de elétrons saturados. Suas propriedades elétricas podem ser alteradas pela aplicação de um campo elétrico. Tem grandes vantagens na aplicação de dispositivos optoeletrônicos semicondutores. O laser semicondutor de poço quântico de banda de comunicação de 1,5um de alta potência pode ser usado em comunicação a laser espacial, radar a laser, orientação a laser, etc.A Ganwafer é capaz de fabricar wafers de diodo laser para atender às demandas de seus dispositivos, informações adicionais sobre wafers, visitehttps://www.ganwafer.com/product/iii-v-epi-wafer/.Aqui, pegamos a heteroestrutura de laser de poço quântico InGaAsP de 1,5um, por exemplo:

1. Estrutura do laser de poço quântico InGaAsP / InP

PAMP18047 – 1500LD

Comprimento de onda PL: ~1,50um

O material quaternário InGaAsP é usado como material de barreira para reduzir a altura da barreira e formar o limite de suporte com altura de barreira apropriada. Ao mesmo tempo, uma camada de guia de onda passiva simétrica de material quaternário é cultivada na parte superior e inferior da área ativa do poço quântico para aumentar o fator de limitação óptica, e a limitação óptica é formada pelo InP para cima e para baixo com baixa refração índice. A densidade de corrente limite pode ser bastante reduzida pela estrutura do laser de poço quântico de camada tensa confinada separadamente.

2. Como melhorar a potência de saída de luz do diodo laser baseado em poço quântico?

Até agora, os dois principais fatores que afetam a melhoria da potência de saída são a eficiência de conversão eletro-óptica (eficiência de inclinação) e dano óptico catastrófico (COC). A eficiência de inclinação do laser é determinada por sua eficiência quântica interna, perda interna e comprimento da cavidade. Para obter lasers baseados em poços quânticos com alta potência de saída, damos várias sugestões para reduzir a perda interna.

Para a perda interna do laser de múltiplos poços quânticos, seu principal mecanismo é causado pela absorção de portadores dentro do material, perda de espalhamento de guia de onda, qualidade epitaxial desigual ou espalhamento óptico causado por defeitos de material. A qualidade dos wafers de laser epitaxial afeta diretamente o tamanho da perda interna. Para dispositivos, absorção de portadores livres da região ativa e camada limite de alta dopagem, bem como uma pequena parte da perda por espalhamento da estrutura do guia de ondas. Portanto, na premissa de garantir a qualidade epitaxial do material, a perda interna do guia de ondas pode ser reduzida projetando razoavelmente a distribuição do campo óptico na cavidade óptica e a morfologia de dopagem do material do laser de poço quântico.

A perda total causada pela absorção de portadores livres é determinada pelo fator limitante de cada camada, a concentração de elétrons e lacunas e a seção de choque do espalhamento. Portanto, podemos tomar os seguintes meios para reduzir a perda total interna:

1) Reduza a concentração de dopagem da camada de guia de onda e a camada limitante de epitaxia a laser para reduzir a concentração de portadores;

2) Reduzir o fator limitante óptico da camada do poço quântico;

3) Como a seção transversal de espalhamento do buraco é maior que a do elétron, é necessário reduzir o fator limitante do revestimento do tipo p, introduzindo um guia de onda assimétrico para transferir o campo de luz para a região n.

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