Model generacji promieniowania w laserach DBR z ośrodkiem w postaci planarnego światłowodu fotonicznego

• Autorzy: Mossakowska-Wyszyńska, A.

Warianty tytułu

EN

Nonlinear generation of planar waveguide laser with 1D photonic crystal mirrors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano po raz pierwszy analizę generacji promieniowania w laserach DBR z ośrodkiem w postaci planarnego światłowodu fotonicznego. Zaproponowano ogólny model działania wymienionych laserów, uwzględniający zarówno podłużny, jak i poprzeczny rozkład pola w rezonatorze otoczonym zwierciadłami wykonanymi w postaci jednowymiarowych kryształów fotonicznych. Korzystając z metody opartej na bilansie mocy w strukturze i przybliżeniu rozkładów progowych, uzyskano analityczny związek pomiędzy małosygnałowym wzmocnieniem, a mocą wyjściową i charakterystycznymi parametrami rozpatrywanego układu laserowego. Zaprezentowano charakterystyki laserowe ilustrujące wpływ parametrów zwierciadeł wykonanych w postaci jednowymiarowych kryształów fotonicznych na znormalizowany współczynnik małosygnałowego wzmocnienia. Zaproponowany rodzaj struktur laserowych charakteryzuje się większą mocą wyjściową niż klasyczne struktury falowodowe.

EN

In this paper, we present an analysis of the nonlinear operation of planar waveguide laser with 1D photonic crystal mirrors. In our theoretical model, we take into account the gain saturation effect, transverse and longitudinal field distribution. With the help of an energy theorem and threshold field approximation, we obtain an approximate formula relating small-signal gain to the output power and laser parameters such as parasitic losses in the active medium and photonic crystal cell geometry. With the help of this relation, laser characteristic showing an optimal reflection of 1D photonic crystal mirrors and optimal geometry of the waveguide structure, which provide maximal power efficiency for a given laser structure, are obtained. It is shown, that this kind of laser structure can provide single mode operation and higher output power level than analogues classical waveguide laser structure.

Słowa kluczowe

PL

jednowymiarowy kryształ fotoniczny; rezonator DBR; laser planarny

EN

1D photonic crystal; planar waveguide laser; DBR

• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 49, nr 9
• Strony: 46-49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., wykr.

Twórcy

autor

Mossakowska-Wyszyńska, A.

• Politechnika Warszawska, Instytut Mikro- i Optoelektroniki

Bibliografia

• [1] Yeh A. R, Yariv A., Hong C-S.: Electromagnetic propagation in periodic stratified media I. General theory. J. Optical Society of America, vol. 67, pp. 423-438, 1977.
• [2] Kossek T., Szczepański P.: Nonlinear operation of planar circular grating DBR lasers. IEEE J. Ouantum Electronics, vol. 37, no 6, pp. 742-751, 2001.
• [3] Mossakowska-Wyszyńska A.: Modulation Bandwidth of Planar Circular Grating DBR Lasers. IEEE J. Ouantum Electronics, vol. 39, no 9, pp. 1129-1134, 2003.
• [4] Marcuse D.: Theory of dielectric optical waveguides. Academic Press, New York and London 1974.
• [5] Leśniewska-Matys K., Mossakowska-Wyszyńska A., Szczepański P.: Nonlinear Operation Of Planar Waveguide Laser With Photonic Crystal. Physica Scripta T118, pp. 107-110, 2005.