Вышедшие номера
Оптические потери в резонаторе полупроводникового лазера, сформированного фотонным кристаллом
Russian Science Foundation, 23-72-01038
Орешко И.В.1, Казакова А.Е.1, Марков Д.П.1, Золотарев В.В.1, Некрасов А.С.1, Слипченко С.О.1, Пихтин Н.А.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: ioreshko@mail.ioffe.ru, akazakova@mail.ioffe.ru, Zolotarev.bazil@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 8 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 23 июня 2025 г.
Принята к печати: 7 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 15 августа 2025 г.

Проведены расчеты распределения электромагнитного излучения и потерь на выход для резонатора полупроводникового лазера на основе двумерного конечного фотонного кристалла. Впервые построены зависимости выходных оптических потерь от размера отверстий в модели конечного фотонного кристалла. Для неизменного значения Γ-фактора фотонного кристалла величина размера отверстий влияет на локализацию лазерного излучения в центре резонатора. Увеличение размера отверстий приводит к увеличению силы распределенной обратной связи, снижает паразитные латеральные потери и увеличивает полезные потери с поверхности кристалла, что существенным образом влияет на излучательную эффективность лазера. Ключевые слова: полупроводниковые лазеры, фотонный кристалл, оптические потери в резонаторе, распределенная обратная связь.
  1. P. Crump, A. Boni, M. Elattar, S.K. Khamari, I.P. Marko, S.J. Sweeney, S. Arslan, B. King, M.J. Miah, D. Martin, A. Knigge, P. Della Casa, G. Trankle, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 31 (2), 1502512 (2025). DOI: 10.1109/JSTQE.2024.3484669
  2. А.И. Данилов, А.В. Иванов, В.П. Коняев, Ю.В. Курнявко, М.А. Ладугин, А.В. Лобинцов, А.А. Мармалюк, С.М. Сапожников, В.А. Симаков, Квантовая электроника, 52 (12), 1079 (2022). [A.I. Danilov, A.V. Ivanov, V.P. Konyaev, Yu.V. Kurnyavko, M.A. Ladugin, A.V. Lobintsov, A.A. Marmalyuk, S.M. Sapozhnikov, V.A. Simakov, Bull. Lebedev Phys. Inst., 50 (Suppl 4), S405 (2023). DOI: 10.3103/S1068335623160030]
  3. S. Arslan, B. King, P. Della Casa, D. Martin, A. Thies, A. Knigge, P. Crump, IEEE Photon. Technol. Lett., 36 (16), 977 (2024). DOI: 10.1109/LPT.2024.3419552
  4. Н.В. Гультиков, К.Ю. Телегин, А.Ю. Андреев, Л.И. Шестак, В.А. Панарин, М.Ю. Старынин, А.А. Мармалюк, М.А. Ладугин, Квантовая электроника, 53 (8), 667 (2023). [N.V. Gul'tikov, K.Yu. Telegin, A.Yu. Andreev, L.I. Shestak, V.A. Panarin, M.Yu. Starynin, A.A. Marmalyuk, M.A. Ladugin, Bull. Lebedev Phys. Inst., 50 (Suppl 12), S1391 (2023). DOI: 10.3103/S1068335623602224]
  5. M. Yoshida, M. De Zoysa, K. Ishizaki, Y. Tanaka, M. Kawasaki, R. Hatsuda, B. Song, J. Gelleta, S. Noda, Nat. Mater., 18 (2), 121 (2019). DOI: 10.1038/s41563-018-0242-y
  6. T. Inoue, M. Yoshida, J. Gelleta, K. Izumi, K. Yoshida, K. Ishizaki, M. De Zoysa, S. Noda, Nat. Commun., 13 (1), 3262 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-30910-7
  7. K.-B. Hong, L.-R. Chen, K.-C. Huang, H.-T. Yen, W.-C. Weng, B.-H. Chuang, T.-C. Lu, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 28 (1), 1700207 (2022). DOI: 10.1109/JSTQE.2021.3095961
  8. Z. Bian, K.J. Rae, A.F. McKenzie, B.C. King, N. Babazadeh, G. Li, J.R. Orchard, N.D. Gerrard, S. Thoms, D.A. MacLaren, R.J.E. Taylor, D. Childs, R.A. Hogg, IEEE Photon. Technol. Lett., 32 (24), 1531 (2020). DOI: 10.1109/LPT.2020.3039059
  9. Y. Liang, C. Peng, K. Sakai, S. Iwahashi, S. Noda, Phys. Rev. B, 84 (19), 195119 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevB.84.195119
  10. Y. Liang, C. Peng, K. Sakai, S. Iwahashi, S. Noda, Opt. Express, 20 (14), 15945 (2012). DOI: 10.1364/oe.20.015945