Полупроводниковый лазер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2291 5 Н 01 5 3/ ТЕН АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И(71) Институт физики АН БССР(56) Богданкович О,В. и др. Мощный полупроводниковый квантовый генератор с накачкой электронным пучком. - Сб.:Квантовая электроника./Под ред. Н.Г. Басова. - М Советское радио, 1971, М 12, с. 92.Бродин М.С. и др. Температурные зависимости стимулированного излучения кристаллов Еп 5 х - Сб 51- при двухфотонном возбуждении. - ФТП, 1970, М 4, М 3, с, 522, (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ЛАЗЕР (57) Изобретение может быть использовано при исследовании физических явлений в Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к полупроводниковым лазерам с оптической накачкой, и может быть использовано при исследовании физических явлений в кристаллах в условиях интенсивного двухфотонного возбуждения, при разработке мощных компактных попупроводниковых лазеров с оптическим и электронным возбуждением,Цепью изобретения является снижение порога и повышение КПД и мощности генерации при одновременном увеличении лучевой прочности активного элемента.На черетеже приведена структурная схема полупроводникового лазера.Лазер состоит иэ источника накачки, в качестве которого используется рубиновый лазер 1 с модулированной добротностью,2кристаллах в условиях интенсивного двух- фотонного возбуждения, при разработке мощных компактных полупроводниковых лазеров е оптическим и электронным возбуждением. Изобретение позволяет снизить порог и повысить КПД и мощность генерации при одновременном увеличении лучевой прочности активного тела. Полупроводниковый лазер содержит источник накачки - рубиновый лазер с модулированной добротностью, фокусирующую цилиндрическую линзу и полупроводниковую пластину, являющуюся излучателем, Две плоскопараллельные грани полупроводниковой пла-. . стины представляют собой зеркала резонатора Фабри-Перо, перпендикуляр- Я ная им грань содержит элементы микроструктуры, а параллельная ей грань служит для входа и выхода излучения накачки. 1 ил фокусирующей цилиндрической линзы 2 и полупроводниковой пластины 3, являющейся активным элементом. Две плоскопараллельные грани пластины 3 представляют собой зеркала резонатора Фабри-Перо, а перпендикулярная им грань содержит элементы микроструктуры,Лазер работает следующим образом, Излучение рубинового лазера 1 направляют на линзу 2, с помощью которой на поверхности полупроводниковой пластины 3 формируют горизонтальную возбуждающую полосу. Вследствие небольшого значения коэффициента двухфотонного поглощения (порядка 0,01 см/Мвт) излучение накачки проходит через весь объем пластины, отражается от элементов микроструктуры и возвращается обратно в обьемкристалла. Рассеяние, обуславливающее при этом равномерное распределение интенсивности возбуждающего излучения, происходит в местах соприкосновения элементов микроструктуры, где между ними нет четкой границы (нарушена кристалличность, поверхность шероховата и т,п.), и в аналогичных местах при вершине фигур, не имеющей четкой огранки, а также на не- сформировавшихся фигурах с различной ориентацией и формой поверхностей. Часть излучения усиленной люминесценции, распространяющегося под углом к оси резонатора, выводится при помощи элементов микроструктуры эа пределы кристалла, что приводит к увеличению интенсивности генерирующего излучения, выходящего через зеркала резанатора Фабри-Перо.Лазер выполнен на основе кристалла сульфида кадмия, из которого в базисной плоскости, т.е. (0,001), вырезана плоскопараллельная пластина, толщина которой при шлифовке и химико-динамической полировке доводится до значения порядка 0,3 см. На одной из обработанных поверхностей пластины создается микрорельеф путем травления в соляной кислоте в течение 30 с при 0 С. В результате на поверхности образуются фигуры травления в виде плотноупакованных конусов диаметром по основанию 0,1 - 0,2 мкм с углом при вершине/3=45,Угол полного отражения сульфида кадмия пр = 22. Таким образом, выполняетсяЛусловие 3-- 1 р. Грани резонатора5 10 15 20 25 30 35 получают методом скалывания полупроводниковой пластины. Возбуждение осуществляется одиночными импульсами излучения рубинового лазера с длиной волны 694,3 нм, длительностью 2 10 с и мощностью 10 МВт.Порог генерации по сравнению с известным снижает в 3-4 раээ, лучевая прочность предлагаемого лазера в 2-3 раза выше, чем у известного,Формула изобретения Полупроводниковый лазер, содержащии источник оптической накачки, полупроводниковый активный элемент, резонатор Фабри-Перо, зеркала которого образованы двумя плоскопараллельными гранями активного элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения порога и повышения КПД и мощности генерации при одновременном увеличении лучевой прочности активного элемента, одна из граней активного элемента, перпендикулярная граням, образующим зеркала резонатора, выполнена в виде микрорельефа с плотной упаковкой элементов травления, представляощих собой правильные многогранные пирамиды или конусы, размеры оснований которых сравнимы с длиной волны света, а уголь, образованный боковыми поверхностями элементов травления с осью пластиныЛР - 2 - Ьр Где 1 пр - уГОл полного внутреннего отражения материала активного элемента,1622913 Составитель И.СтаросельскаяТехред М,Моргентал Корректор Н.Ревская Редактор И,Шулла Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 113 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5