Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 10

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  VCSELs
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The work focuses on vertical cavity surface emitting lasers (VCSELs) made of nitride materials that emit a wavelength of 445 nm. Two structures were examined: a laser with a tunnel junction and implantation (TJ VCSEL) and an ITO contact (ITO VCSEL). The analysis delves into capacitance phenomena influencing the modulation speed of these lasers. The results highlight differences in active currents between two structures, i.e., currents which contribute to the modulation of the laser emission. According to the authors’ simulations, the TJ VCSEL is more effective in modulating the number of carriers in the active region than the ITO VCSEL, assuming the same modulation amplitude of driving current.
EN
Subwavelength high contrast gratings (HCG) can be used as high reflective mirrors and can be used as mirrors of vertical-cavity surface-emitting lasers. HCG mirrors can be designed in such a way that they are extremely sensitive to environmental changes - changes in the refractive index of ambient substance or changes in the absorption coefficient may cause changes in mirror reflectivity. This phenomenon can be used to detect liquids and gases. In this paper we present analysis of HCG properties. We consider the various HCG mirror designs and the possibilities of detecting gases and liquids.
PL
Zwierciadła HCG to podfalowe siatki dyfrakcyjne wykonane z materiału o wysokim współczynniku załamania światła. Mogą one zostać wykorzystane jako zwierciadła o wysokiej odbijalności w laserach typu VCSEL. Zwierciadła HCG można zaprojektować w taki sposób, że będą wyjątkowo czułe na zmiany współczynnika załamania światła lub współczynnika absorpcji w otoczeniu zwierciadła. Zmiana tych parametrów powoduje zmianę odbijalności zwierciadła HCG. Zjawisko to może być wykorzystane w sensorach optycznych. W niniejszej pracy prezentujemy analizę właściwości zwierciadeł HCG. Rozważamy różne struktury zwierciadeł HCG i pokazujemy, że mogą być one wykorzystane do detekcji gazów i cieczy.
EN
This paper presents the differences arising from the use of scalar (Effective Frequency Method) and vector (Fourier’s and Bessel’s Admittance Methods) calculation methods in optical analysis of arsenide Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers (VCSELs). Discussed results demonstrate that the vector methods are more accurate than the scalar one, but also they are more time consuming. By comparing two vector methods, it can be seen that the Bessel’s Admittance Method allows to obtain similar qualitatively and quantitatively results in a slightly shorter time. The calculations were performed for structures with varied aperture radius and its location in the resonant cavity. Moreover, this paper includes the comparison of calculation results for a structure in which there are layers with gradually changing refractive index, and the structure in which these layers are replaced by a layer with a constant average refractive index.
PL
W niniejszej pracy przedstawiono wyniki obliczeń propagacji emitowanej fali elektromagnetycznej (jej długości i czasu życia fotonów) dla arsenkowego lasera typu VCSEL. Celem pracy jest przedstawienie różnic płynących z zastosowania skalarnych i wektorowych metod obliczeniowych. Omówione wyniki pokazują, iż metody wektorowe są dużo dokładniejsze od metody skalarnej, ale jednocześnie bardziej czasochłonne. Obliczenia przeprowadzono dla struktur różniących się wartością średnicy apertury oraz jej położeniem wzdłuż wnęki rezonansowej. Ponadto metodą skalarną wykonano obliczenia dla struktury, w której występują warstwy o gradientowo zmieniającym się współczynniku załamania, oraz dla struktury, w której warstwy te zastąpiono warstwą pośrednią o stałym współczynniku załamania. Celem pracy jest również pokazanie różnic w wynikach otrzymanych dla powyższych przypadków.
PL
W pracy przedstawiono wyniki symulacji komputerowej przeprowadzonej dla laserów półprzewodnikowych o emisji powierzchniowej z pionowym rezonatorem z obszarem czynnym GaInAsSb/GaSb emitujących promieniowanie o długości fali z zakresu 2,6–2,8 μm otrzymane za pomocą samouzgodnionego trójwymiarowego modelu obejmującego zjawiska elektryczne, termiczne, rekombinacyjne i optyczne. Przeprowadzone obliczenia pokazały, że wraz ze wzrostem długości fali emitowanego promieniowania coraz trudniej jest uzyskać stabilną pracę lasera na modzie podstawowym. Wyraźnemu zawężeniu ulega nie tylko przedział temperatur pracy przyrządu, ale także możliwość wyboru poprzecznych rozmiarów złącza tunelowego. Już dla lasera zaprojektowanego do emisji promieniowania o długości fali około 2,7 μm stosowanie złącza tunelowego o średnicy powyżej 4 μm sprawia, że preferowany jest mod LP11, natomiast w skrajnym przypadku, dla długości fali około 2,8 μm, praca na modzie LP01 występuje jedynie dla złącza tunelowego o średnicy 2 μm.
EN
In this work results of the computer simulation of semiconductor-based vertical-cavity surface-emitting lasers with GaInAsSb/GaSb active region and emission in the 2.6–2.8 μm wavelength range obtained with the use of comprehensive fully self-consistent optical-electrical-thermal -recombination numerical model have been presented. The resulting calculations showed that with the increasing emission wavelength the stable fundamental mode operation becomes more difficult to achieve due to reduction of the temperature operation range. Furthermore, the range of the lateral dimensions of the tunnel junction for which the LP01 mode operation can be obtained is also decreased. In the case of laser designed for 2.7-μm operation, using the tunnel junction with diameter wider than 4 μm leads to the situation when the LP11 mode is the preferred one. For the emission wavelength around 2.8 μm, the LP01 mode operation is limitted only to devices with tunnel junction with diameter equal to 2 μm.
5
Content available remote Modelowanie i optymalizacja antymonkowych laserów typu VCSEL
PL
W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki komputerowej symulacji progowej pracy antymonkowego lasera o emisji powierzchniowej z pionową wnęką rezonansową z wykorzystaniem samouzgodnionego modelu lasera opisującego zjawiska elektryczne, termiczne, rekombinacyjne i optyczne. Obliczenia wykonano dla struktury dostosowanej do emisji promieniowania o długości fali 2,6 μm. Pokazane zostały zalety wprowadzenia ograniczenia dla rozpływu prądu w postaci złącza tunelowego oraz zbadano wpływ przesunięcia warstw powstałego na skutek jego wytworzenia na ograniczanie wzbudzania się modów wyższego rzędu. Zmniejszanie przesunięcia, o wartości początkowej wynoszącej 55 nm, o 35 nm spowodowało wzrost strat dla modów LP11 i LP21 odpowiednio 7 i 25 razy przy wzroście prądu progowego jedynie o 10%. Dalsza redukcja przesunięcia przyczynia się do wyraźnego wzrostu prądu progowego: 20% dla 40 nm oraz 50% dla 45 nm.
EN
In this work results of the threshold operation of antimonide-based vertical-cavity surface-emitting laser have been presented with the aid of the comprehensive fully self-consistent optical-electrical-thermal-recombination numerical model. Calculations have been carried out for the structure emitting at 2.6 μm. The advantages of incorporating the tunnel junction for current confinement have been shown and the influence of a layer shift caused by presence of the tunnel junction on the mode selectivity has been examined. It was shown that reducing the layer shift, with initial height equal to 55 nm, by the 35 nm leads to 7 and 25 times higher mode losses for LP11 and LP21 modes, respectively, and only 10% higher threshold current for the LP01 mode. Further reduction of the layer shift leads to high increment of the threshold current value: 20% for 40 nm reduction and 50% for 45 nm one.
EN
The article presents numerical investigations of high-contrast grating mirrors. First, it shows the basis of a new numerical method for computing the parameters of the grating and next it describes the results of the analysis of the manufacturing imperfections impact on the reflection coefficient. Finally, it shows the considerations on the performance of high-contrast gratings in typical designs of VCSELs.
PL
Przedstawiono zasady działania laserów półprzewodnikowych, ich konstrukcję i podstawowe właściwości. Omówiono ważniejsze zagadnienia dotyczące laserów krawędziowych z rezonatorem Fabry-Perota, DBR i DFB oraz laserów VCSEL, pod względem ich zastosowania w łączach światłowodowych jako nadajników sygnałów optycznych.
EN
Physics fundamentals relevant to semiconductor lasers are recalled. Then edge emitting lasers with Fabry-Perot, DBR and DFB cavities, as well as VCSELs, all designed with respect to applications in fibre optic systems, are described.
EN
Optical fields generated in complex multilayered structures of modern semiconductor optoelectronic devices are described in the present paper using the vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) as an example. Usually scalar theoretical approaches starting from the scalar wave equation ensures sufficient exactness of modelling of VCSEL optical fields. In the case of microresonator lasers as well as in more exact modelling of a VCSEL operation, however, the full vector approaches are necessary to be applied. Interactions between optical and other (i.e. mainly electrical, thermal and mechanical) physical phenomena inside VCSEL resonators are also described. Their role is particularly important in highly excited devices when physical phenomena taking place inside their volumes are strongly interrelated with one another.
EN
We report on design, fabrication, characterisation, and demonstration of scalable multi-channel free-space intercinection components with the potential for Tb/s cm² aggregate bit rate capacity over inter-chip interconnection distances. The demonstraton components are fabricated in a high quality optical plastic, PMMA, using an ion-based rapid prototyping technology that we call deep proton lithography. With the presently achieved Gigabit/s data rates for each of the individual 16channels with a BER smaller than 10⁻¹³ and with inter-channel cross-talk lower than -22 dB the module aims at optically interconnecting 2D opto-electronic VCSEL and receiver arrays, flip-chip mounted on CMOS circuitry. Furthermore, using ray-tracing software and radiometric simulation tools, we perform a sensitivity analysis for misalignment and fibrication errors on these plastic micro-optical modules and we study industrial fabrication and material issues related to the mass-replication of these components through injecton-molding techniques. Finally, we provide evidence that these components can be mass-fabricated in dedicated, highly-advanced optical plastics at low cost and with the required precision.
10
Content available remote On a possible room-temperature operation of nitride VCSELs
EN
A detailed threshold simulation of a room-temperature operation of possible GaN/AlGaN/AlN vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) is developed in an analytical form to compare usabilities of their various designs. Multiple-quantum-wen VCSEL configurations are proved to be the best suited for this application. Their optimal number of quantum wells is found to be proportional to all optical losses within the laser resonators. Single-quantum-well VCSELs turn out to be very sensitive to any increase in optical losses, which practically excludes them from application at room temperature using currently available technology.
PL
W niniejszej pracy przeprowadzono dokładną analizę progową laserów GaN/AlGaN/AlN typu VCSEL w temperaturze pokojowej w celu porównania działania różnych ich struktur. Analiza wykazała, że najlepszą konfigurację w tym przypadku stanowi struktura wielokrotnych studni kwantowych. Stwierdzono przy tym, że optymalna liczba studni jest proporcjonalna do całkowitych strat optycznych promieniowania. Analogiczna struktura z pojedynczą studnią kwantową okazała się bardzo wrażliwa na wzrost powyższych strat, co praktyczniej wyklucza jej obecne stosowanie w temperaturze pokojowej przy zastosowaniu aktualnie dostępnej technologii.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.