Optimization of technology of diode laser mirror processing to maximize the threshold of catastrophic optical degradation

• Autorzy: Dąbrowska Elżbieta , Teodorczyk Marian , Szymański Michał , Maląg Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.37190/oa200407

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, optimization works on the technology of passivation and optical coatings of laser diode facets are described. The main goal is to increase the optical power at which the catastrophic optical mirror damage occurs. The coatings and passivation processes have been done in an ion source-aided electron-beam evaporator. The essence of passivation was to remove native oxides and produce a native thin nitride layer with simultaneous saturation of the dangling atomic bonds. The procedure has been realized with the help of nitrogen or forming gas (N₂ + H₂) beam. As a result, we present sets of technological parameters allowing to increase the catastrophic optical mirror damage threshold of diode lasers.

Słowa kluczowe

EN

laser diode; catastrophic optical damage; COD; laser mirror; semiconductor surface passivation; optical coating; electroluminescence

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Optica Applicata
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 50, nr 4
• Strony: 593--607
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dąbrowska Elżbieta

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – ITME, ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warsaw, Poland

autor

Teodorczyk Marian

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – ITME, ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warsaw, Poland

autor

Szymański Michał

• Warsaw University of Life Sciences, Faculty of Applied Informatics and Mathematics, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warsaw, Poland

autor

Maląg Andrzej

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – ITME, ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] YANSON D., LEVI M., SHAMAY M., TESLER R., RAPPAPORT N., DON Y., KARNI Y., SCHNITZER I., SICRON N., SHUSTERMAN S., Facet engineering of high power single emitters, Proceedings of SPIE 7918, 2011, article 79180Z, DOI:10.1117/12.876261.
• [2] DĄBROWSKA E., TEODORCZYK M., LIPIŃSKA L., KRZYŻAK K., DĄBROWSKI A., SOBCZAK G., KOZŁOWSKA A., MATKOWSKI P., MŁOŻNIAK A., MALĄG A., Zastosowanie tlenku grafenu i grafenu w technologii diod laserowych, Przegląd Elektrotechniczny, R91, No. 9, 2015, pp. 1–4 (in Polish).
• [3] LAMBERT R.W., AYLING T., HENDRY A.F., CARSON J.M., BARROW D.A., MCHENDRY S., SCOTT C.J., MCKEE A., MEREDITH W., Facet-passivation processes for the improvement of Al-containing semiconductor laser diodes, Journal of Lightwave Technology 24(2), 2006, pp. 956–961, DOI:10.1109/JLT.2005.861916.
• [4] SILFVENIUS C., BLIXT P., LINDSTRÖM C., FEITISCH A., Native-nitride passivation eliminates facet failure, Laser Focus World 39, 2003, pp. 69–73.
• [5] JACOB J., CHIN A., Innovative facet passivation for high-brightness laser diodes, Final Report, Grant No. W911NF-12-C-0071, November 2015.
• [6] BESSOLOV V.N., LEBEDEV M.V., SHERNYAKOV Y.M., TSARENKOV B.V., Sulfur passivation on InGaAs/AlGaAs SQW laser (977 nm) facets in alcohol-based solutions, Materials Science and Engineering: B 44(1–3), 1997, pp. 380–382, DOI:10.1016/S0921-5107(96)01817-X.
• [7] SU Y.K., WANG H.C., LIN C.L., CHEN W.B., CHEN S.M., Improvement of AlGaInP light emitting diode by sulfide passivation, IEEE Photonics Technology Letters 15(10), 2003, pp. 1345–1347, DOI:10.1109/LPT.2003.818064.
• [8] DĄBROWSKA E., MALĄG A., TEODORCZYK M., KRZYŻAK K., GAJEWSKI M., Możliwości poprawy niezawodności diod i matryc laserowych na pasmo 960 nm, Report on the Implementation of the Statutory Work, ITME, Warszawa, 2018 (in Polish).
• [9] TEODORCZYK M., GAJEWSKI M., Technologia napylania metalowych warstw optycznych na lustra laserów półprzewodnikowych, Technological Instruction ITME, 2011 (in Polish, unpublished).
• [10] TEODORCZYK M., MALĄG A., DĄBROWSKA E., GAJEWSKI M., SOBCZAK G., Konstrukcja pokrycia tylnego lustra lasera półprzewodnikowego, zwłaszcza z emisją krawędziową, i sposób wytwarzania pokrycia tylnego lustra lasera półprzewodnikowego, zwłaszcza z emisją krawędziową, Polish Patent PAT.229711, granted on September 10, 2018.
• [11] LYUTETSKIĬ A.V., BORSHCHEV K.S., PIKHTIN N.A., SLIPCHENKO S.O., SOKOLOVA Z.N., TARASOV I.S., Contribution of Auger recombination to saturation of the light–current characteristics in high-power laser diodes (λ = 1.0–1.9 μm), Semiconductors 42(1), 2008, pp. 104–111, DOI:10.1134/S1063782608010156.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).