Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Dynamic characteristics of gain-coupled ingaasp laser diodes and their reliability

100%

Šermukšnis E. , Vyšniauskas J. , Palenskis V. , Matuskas J. , Pralgauskait S.

|

tom Vol. 50, z. 4

591-603

EN

Dynamic characteristics of partly gain-coupled multiple-quantum-well InGaAsP distributed feedback laser diodes have been investigated. Basic dynamic parameters (differential gain, K-factor, differential carrier lifetime) were found out. It is shown that the increase of coupling coefficient results not only in both oscillation and damping frequency increasing, but also in time-resolved frequency chirp oscillation decreasing. Relation between K-factor and differential carrier lifetime and their correlation with differential gain indicates essential differential gain role in dynamic parameter variance. A possibility to simulate the modulation characteristics of partly gain-coupled distributed feedback laser diodes using simple rate equations for carrier and photon density has been shown. Chirp and optical power pulses obtained by time-resolved frequency chirp measurements were compared with modelled ones.

2

Laser diodes in pulse-phase distance measurement

51%

Bialiauski U. , Manak I. , Wójcik W.

|

tom R. 84, nr 3

57-60

EN

Several methods of pulse-phase range finders construction, based on transient process in injection lasers, are considered in the work.

PL

Przedstawiono pomiar odległości z wykorzystaniem diody laserowej i modulacji położenia impulsu.

3

Low cost velocity sensor based on the self-mixing effect in a laser diode

51%

Krehut L. , Hast J. , Alarousu E. , Myllyla R.

|

2003

|

tom Vol. 11, No. 4

313-319

EN

In this paper, a low cost velocity sensor based on the self-mixing effect in a laser diode is described. Theory of self-mixing effect in the laser diode is shortly presented. Experimental velocity measurements are presented in order to evaluate the operation of the velocity sensor. In the design, the attention is focused to develop a budget sensor, which frequency response of the detection electronics is up to 85 MHz. This limits the maximum measurable velocity to 27.5 m/s. The total material costs of the velocity sensor were 234 euros. The experimental measurements conducted so far show that the linearity of the developed velocity sensor is at least as good of a mirror moved by a translation stage with velocities ranging from 1.0 to 48.5 mm/s. The velocity of the translation stage was controlled by a computer. When the mirror velocity is lower than 20 mm/s, the maximum relative presision with the mirror velocity is less than 3.5%. When the mirror velocity is higher than 20 mm/s the relative precision with the mirror velocity is below 0.5%. In an additional experiment with a vibrating loudspeaker's membrane, it is also demonstrated that a maximum Doppler frequency is clearly detectable over the noise level at 12.5 MHz.

4

Influence of InGaN waveguide on injection efficiency in III-nitride laser diodes

51%

Hajdel M. , Muzioł G. , Nowakowski-Szkudlarek K. , Siekacz M. , Wolny P. , Skierbiszewski C.

|

tom Vol. 50, nr 2

311--321

EN

The influence of using InGaN waveguides on blue laser diodes was theoretically studied using 1D drift diffusion model and 2D optical mode calculation. Despite of the known effect of increased confinement of an optical mode, especially for long wavelengths, an unexpected influence on the efficiency of carrier injection into the active region is discussed. It is found that InGaN-AlGaN interface is crucial to achieving high injection efficiency. A numerical model is created, which describes the influence of InGaN waveguide and Mg doping of electron blocking layer on basic properties of laser diodes. It is found that an increase of injection efficiency allows to reduce the doping level in an electron blocking layer and take advantage of decreased optical losses.

5

Nanometer-scale displacement sensing using self-mixing interferometry with a correlation-based signal processing technique

44%

Hast J. , Okkonen M. , Heikkinen H. , Krehut L. , Myllylä R.

|

tom Vol. 14, No. 2

129-134

EN

A self-mixing interferometer is proposed to measure nanometre-scale optical path length changes in the interferometer's external cavity. As light source, the developed technique uses a blue emitting GaN laser diode. An external reflector, a silicon mirror, driven by a piezo nanopositioner is used to produce an interference signal which is detected with the monitor photodiode of the laser diode. Changing the optical path length of the external cavity introduces a phase difference to the interference signal. This phase difference is detected using a signal processing algorithm based on Pearson's correlation coefficient and cubic spline interpolation techniques. The results show that the average deviation between the measured and actual displacements of the silicon mirror is 3.1 nm in the 0-110 nm displacement range. Moreover, the measured displacements follow linearly the actual displacement of the silicon mirror. Finally, the paper considers the effects produced by the temperature and current stability of the laser diode as well as dispersion effects in the external cavity of the interferometer. These reduce the sensor's measurement accuracy especially in long-term measurements.

6

Falowe struktury laserowe Yb, Nd:YAG/YAG

38%

Sarnecki J. , Kopczyński K.

|

tom T. 30, nr 1-2

5-19

PL

Warstwy falowodowe Yb, Nd:YAG/YAG domieszkowane w szerokim przedziale koncentracji jonami Nd3+ i Yb3+ otrzymano w procesie epitaksji z fazy ciekłej. W pracy przedstawiono widma emisji warstw przy pobudzaniu diodami laserowymi emitującymi promieniowanie o długości fali 810 nm oraz 975 nm. Niezależnie od długości fali pompującej zaobserwowano emisje linii 1030nm charakterystycznej dla jonów iterbu oraz fluorescencję w zakresie niebieskim w wyniku oddziaływań kooperatywnych między jonami iterbu.

EN

The thin waveguide films of Nd3+ and Yb3+ co-doped YAG were grown by means of liquid phase epitaxy. The fluorescence spectra of thin films pumped by the laser diodes at 810 nm and 975 nm are presented. Itterbium emission at 1030 nm and strong blue radiation due to cooperrative emission of Yb3+ ions was observed independently on the excitation wavelength.

7

Laser diode module used in optics education

38%

Senderakova D. , Strba A. , Mesaros V.

|

2008

|

tom T. 13, nr 2

76--82

EN

Some problems relevant to study and application of coherent light in the frame of advanced laboratory works (MSc study, programme Optics and Lasers) are presented in the paper. The attention is devoted to study and application of coherent properties of laser diode module (LDM), which became accessible in a relatively simply and inexpensive way [1]. The laboratory topics come from the former research having been conducted at our optical division [2, 3]. Fabry-Perot interferometry and diffraction by a suitable holographic grating (produced at the laboratory) are applied to demonstrate and study the coherence properties of LDM. A device based on Peltier cooling, developed at our division, is used to stabilize the coherence properties of LDM [4]. This way improved LDM can be used for any coherent experiment (holography, interferometry, optical information processing...).

PL

W niniejszej pracy przedstawiamy problemy i ich rozwiązania przy stosowaniu koherentnego źródła światła w laboratorium optycznym na poziomie magisterskim programu Optics and Laseres. Główna uwaga była skoncentrowana na badaniu koherencji światła emitowanego przez diodę laserową LDM (laser diode module), która jest łatwo dostępna, prosta i tania [1]. Projekty ćwiczeń laboratoryjnych pochodzą z naszych poprzednich prac prowadzonych w departamencie Optyki [2, 3]. Do badań koherencji światła emitowanego przez LDM używano interferometru Fabry-Pert i dyfrakcję z użyciem holograficznych siatek skonstruowanych w naszym laboratorium. Aby poprawić i ustabilizować koherencję światła LDM skonstruowano i zastosowano chłodziarkę opartą na efekcie Peltiera [4]. W ten sposób usprawniona LDM może być stosowana we wszystkich eksperymentach wymagających koherentnego źródła światła (holografia, interferometria, optyczne przekształcanie informacji...).

8

Diffractive wavefront correction of remote sensing systems based on pulsed laser diodes

38%

Wojtanowski J. , Traczyk M. , Mierczyk Z. , Zygmunt M. , Przybyszewski B.

|

tom Vol. 23, No. 3

222-229

EN

A variety of optoelectronic devices (rangefinders, velocity meters, terrestrial scanners, lidars, free space optics communication systems and others) based on semiconductor laser technology feature low-quality and highly asymmetric beams. It results from optical characteristics of the applied high-peak-power pulsed laser sources, which in most cases are composed of several laser chips, each containing one or a few active lasers. Such sources cannot be considered as coherent, so the resultant beam is formed by the superposition of many optically uncorrelated sub-sources. Far-field distribution of laser spots in such devices corresponds to the shape of laser emitting area, which instead of desired symmetry shows layout composed of one or several discrete lines or rectangles. In some applications, especially if small targets are concerned, it may be crucial to provide more symmetrical and uniform laser beam cross-section. In the paper, the novel strategy of such correction, combining coherent and incoherent approaches, is presented. All aspects of technological implementations are discussed covering general theoretical treatment of the problem, diffractive optical element (DOE) design in the form of computer generated hologram (CGH), its fabrication and testing in case of selected laser module beam correction.

9

Thermal residual stress state in laser diode / heatsink joint systems depending on the proporties of the heatsink material. FEM analysis.

32%

Kaliński D.

|

2002

|

tom T. 30, nr 3

15-27

EN

The paper presents the results of calculations, performed using the finite element method (FEM) which include a comperative analysis of the residual stress state induced in the GaAs laser diode / heatsink joint systems that differed from one another in the material used for the heatsin (Cu, CuCf, AIN). This analyssis permited us to test the materials examined in terms of the level and distribution of the residual stresses developed in the system during its joining operation. The calculation results show, among other things, that in the model with the CuCf composite the maximum level of tensile stresses generated in GaAs is about 6 times lower than that in the systems with a conventional copper heatsink.

10

Kierunki rozwoju sprzężonych fazowo matryc krawędziowych diod laserowych

32%

Sobczak G.

|

2013

|

tom R. 89, nr 4

53-61

PL

Przedstawiony artykuł opisuje główne kierunki rozwoju sprzężonych fazowo matryc krawędziowych diod laserowych. Zaprezentowane zostały opisy teoretyczne typu struktur oraz najważniejsze i najciekawsze rozwiązania konstrukcyjne wprowadzane do technologii tego typu laserów na przestrzeni lat. Zwrócono również uwagę na możliwe przyszłe kierunki rozwoju oraz na przyrządy wykonane w Polsce.

EN

In this paper, there are shown the main trends in development of phase locked arrays of edge emitting laser diodes. There are shown theoretical descriptions of such structures and the most important and interesting technological solutions. Future possibilities of development and the devices manufactured in Poland are described.

11

Metody pomiaru rezystancji termicznej diod laserowych

32%

Dąbrowska E. , Maląg A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

tom R. 87, nr 4

232-238

PL

Przedstawiono pięć różnych sposobów pomiarów rezystancji termicznej diod laserowych. Przeanalizowano ich przydatność do charakteryzacji praktycznie wytwarzanych przyrządów różnej jakości, także takich, których charakterystyki są nietypowe. Porównano dokładności przedstawionych metod.

EN

Five different measurement methods of the laser diodes thermal resistance have been presented. Usability of these methods to characterize practical devices of different quality including those of untypical characteristics is analyzed. Also the exactness of the methods is compared.

12

Distance transmitters based on laser diodes

32%

Manak I. , Bialiauski U. , Wójcik W.

|

tom R. 53, nr 11

29-33

EN

The mathematical device for the analysis of the laser diode radiation space-time structure in a distant zone for laser range-finder is developed. The influence of phase heterogeneity and radiation delays variations on distances measurement accuracy is investigated. The method of distances measurement is offered by phase range-finder, which allows to take into account influence of a modulation phase variation.

PL

Opracowane zostało narzędzie matematyczne do analizy struktury czasowo-przestrzennej emisji diod laserowych do dalmierzy. Zbadany został wpływ heterogeniczności fazy i zmienności opóźnienia promieniowania na dokładność pomiaru. Zaproponowano metodę pomiaru odległości za pomocą dalmierza fazowego, która pozwala na uwzględnienie wpływu zmienności modulacji fazy.

13

Towards improvement of beam quality of wide-stripe high-power laser diodes

32%

Maląg A. , Sobczak G. , Dąbrowska E. , Teodorczyk M. , Dąbrowski A. , Nakielska M.

|

tom T. 43, nr 3

7--14

EN

Selected ways of improving an emitted beam quality of high-power laser diodes (LDs) are proposed in both vertical and horizontal directions. Appropriate heterostructure design leads to a vertical beam divergence reduction to 12º (FWHM) while simultaneously maintaining a high power conversion efficiency of LDs. In turn, the spatial stabilization of an optical field distribution in the junction plane results in horizontal beam profile stabilization as a function of the device drive current. This spatial stabilization (with preferred high-order lateral modes) is forced by ion-implanted lateral periodicity built into the wide-stripe waveguide of a LD.

PL

Przedstawione zostały wybrane przykłady poprawy jakości wiązki promieniowania diod laserowych (DL) dużej mocy w płaszczyźnie prostopadłej do złącza (pionowej) i w płaszczyźnie złącza (poziomej). Odpowiedni projekt heterostruktury umożliwia ograniczenie rozbieżności wiązki w płaszczyźnie pionowej do 12º przy utrzymaniu wysokiej sprawności energetycznej DL. Z kolei stabilizacja pola optycznego w płaszczyźnie złącza wymuszona przez strukturę periodyczną wbudowaną w szerokopaskowy światłowód heterostruktury laserowej prowadzi do stabilizacji profilu wiązki w płaszczyźnie poziomej w funkcji poziomu wysterowania przyrządu. Ta struktura periodyczna (preferująca wysokie mody boczne) jest formowana techniką implantacji jonów.

14

Układ stabilizacji temperaturowej zestawu niezależnie pracujących diod laserowych

32%

Zając A. , Gryko Ł. , Gilewski M.

|

tom R. 91, nr 2

196-198

PL

W publikacji zawarto techniczne aspekty zasilania diod laserowych. Przedstawione zostały również autorskie rozwiązania stabilizacji termicznej diod laserowych w układzie sprzężenia zwrotnego, zrealizowany elektroniczny układ stabilizatora oraz cyfrowy system sterujący jego pracą.

EN

In the paper was presented the technical aspects for supply of laser diodes. Article includes author's solutions of thermal stabilization of laser diodes in the system of feedback circuit, implemented an electronic stabilization set and a digital control system of its work.

15

Wykorzystanie identyfikacji rzędu interferencji w układzie interferometru Michelsona do wyznaczania długości fali diody laserowej

32%

Żaba M.

|

2007

|

tom nr 9 supl.

88-92

PL

W artykule przedstawiono metodą pomiaru długości fali diody laserowej. Ideą pomiaru jest jednoczesne wyznaczenie bezwzględnych wartości zmian faz prążków interferencyjnych wiązki światła lasera badanego i wiązki światła lasera wzorcowego przy określonej zmianie różnicy dróg optycznych w układzie interferometru Michelsona. Zmiana faz rozpoczyna się od zerowej różnicy dróg optycznych, dla której faza prążków dla obu laserów jest równa zero. Podczas zwiększania różnicy dróg optycznych zmiana rzędów interferencji jest określana za pomocą zbudowanego do tego celu licznika, którego budowa została szeroko omówiona w artykule. Po otrzymaniu określonych rzędów interferencji, uruchomiona zostaje procedura stabilizacji różnicy dróg optycznych. Stabilizację uzyskano poprzez utrzymywanie stałej wartości fazy prążków lasera wzorcowego. W tak stabilizowanym interferometrze dokonuje się pomiaru fazy prążków lasera badanego. We wstępnych badaniach osiągnięto względną niedokładność pomiaru długości fali diody laserowej na poziomie 3ź10-6.

EN

The method of laser diode wavelength determination for metrological application is presented. The measurement idea is based on absolute phase change measurement in the Michelson interferometer having optical path difference stabilization. Laser diode beam and He-Ne laser beam are used simultaneously as a source of light in the same Michelson interferometer. Interferometer reflectors positions referring to the zero optical path difference are located. Next optical path difference is increased and interference order of fringes of both lasers lights are evaluated by counting fringe method. Increase of the optical path difference is stopped when fringe order of He-Ne laser is equal about to 10000. At that point the optical path difference is stabilized using He-Ne laser light. Relation of the fringes phases values of both lasers appoints wavelength.

16

Ograniczenie zakresu pomiarowego i rozdzielczości interferometrów z diodą laserową

32%

Dobosz M.

|

2007

|

tom nr 9 supl.

64-68

PL

Długość koherencji laserów półprzewodnikowych (diod laserowych) sięga obecnie od jednego do kilkunastu metrów w zależności od typu lasera. Ze względu na zależność długości fali światła od prądu zasilania możliwy do uzyskania zakres pomiarowy oraz rozdzielczość interferometru z diodą laserową jest istotnie ograniczony. W referacie została przedstawiona analiza teoretyczna i weryfikacja doświadczalna wpływu szumów zasilania diody laserowej na parametry metrologiczne interferometru do pomiarów przemieszczeń liniowych.

EN

Coherence length of the semiconductor laser (laser diode) reaches from 1 m to dozens meters depending on laser design and its type. However characteristic for laser diodes dependence of the emitted light wavelength on injection current limits resolution and measuring range of the laser diode based interferometer. Theoretical analysis and experimental verification of the influence of the laser diode supplying current noise on metrological parameters of the interferometer for linear displacement measurement are presented.

17

Potential application of the AlGaAs/GaAs heterostructure photodiodes for laser-plasma diagnostics

32%

Ryć L. , Riesz F.

|

tom Vol. 44, nr 4

647-655

EN

The AlGaAs/GaAs heterostructure PIN photodiodes, grown by molecular beam epitaxy, are evaluated for the measurement of laser pulses and X-ray diagnostics of laser-induced plasmas. Excitation by the 820 nm laser pulses yields rise time of the detector less than 200 ps. The device is sensitive to 1.06 µm pulses from the Nd:YAG laser. Also α-particle spectra are measured and interpreted. The detector is able to operate at zero bias. Theoretical response to X-rays is calculated.

PL

W pracy oceniono możliwość zastosowania fotodiodowej, epitaksialnej struktury p-i-n AIGaAs/GaAs do pomiaru impulsów laserowych i impulsów promieniowania X z plazmy laserowej. Przeprowadzone zostały testy struktur próbnych za pomocą impulsów światła z diody laserowej (820 nm), z lasera Nd:YAG (1,06 µm) oraz z użyciem źródła cząstek α (241Am). Stwierdzono, że detektory mogą pracować z zerowym napięciem polaryzacji. Czas narastania impulsów wyjściowych wynosił mniej niż 200 ps. Dla pełnej oceny możliwości detekcyjnych wykonano obliczenia wydajności detektorów na promieniowanie X dla różnych wariantów struktury powierzchniowej.

18

Dynamika nagrzewania obszaru aktywnego diod laserowych z symetryczną i asymetryczną heterostrukturą - porównanie metodą czasowo-rozdzielczej spektroskopii

26%

Malag A. , Dąbrowska E. , Teodorczyk M.

|

tom T. 36, nr 4

35-60

PL

Przedstawiono wyniki prac porównawczych nad diodami laserowymi dużej mocy o symetrycznej i asymetrycznej konstrukcji heterostruktury, na pasmo 800 nm. Istotą konstrukcji asymetrycznej jest zastosowanie pasywnej warstwy falowodowej po stronie n, przez co rozkład pola optycznego generowanego promieniowania przesuwa się na tę stronę. Związane z tym zmniejszenie strat na swobodnych nośnikach umożliwia zwiększenie mocy emitowanego promieniowania diod laserowych poprzez rozszerzenie (w płaszczyźnie prostopadłej do złącza) przesuniętego rozkładu pola optycznego i wydłużenie rezonatora. Przesunięcie pola optycznego na stronę n umożliwia jednocześnie zmniejszenie grubości warstwy p-emitera, przez co oczekiwane jest zmniejszenie rezystancji (termicznej i elektrycznej) heterostruktury. Zostało to potwierdzone przez pomiary niestacjonarnych procesów cieplnych techniką czasowo-rozdzielczej spektroskopii. W pracy impulsowej diod laserowych zaobserwowano znacznie mniejsze przesunięcie termiczne widma promieniowania w ciągu pierwszych mikrosekund od czoła impulsu w przyrządach skonstruowanych na bazie heterostruktury asymetrycznej w porównaniu z diodami wykonanymi z heterostruktur symetrycznych. Tak szybkie (rzędu pojedynczych μs) procesy cieplne mogą być związane tylko z najbliższym otoczeniem warstwy aktywnej, zatem głównie z wysokorezystywną warstwą p-emitera. W artykule przedstawiono technikę badania procesów cieplnych w obszarze aktywnym DL metodą czasowo-rozdzielczej spektroskopii z zastosowaniem kamery ICCD firmy Andor. Ze względu na rozdzielczość czasową znacznie poniżej l μs (z bramką do 2 ns), technika ta dostarcza informacji o szybkich, niestacjonarnych procesach w obszarze aktywnym i jego najbliższym otoczeniu. Jest zatem bardzo pomocna w ocenie konstrukcji przyrządów. Przedstawione wyniki pokazują, że konwencjonalna technika wyliczania rezystancji termicznej diod pracujących w warunkach CW może prowadzić do wniosków niezgodnych z wnioskami z pomiarów techniką czasowo-rozdzielczej spektroskopii. Wskazano możliwe przyczyny tych rozbieżności.

EN

The results of comparative investigations on 800-nm-band high-power laser diodes based on symmetric and asymmetric heterostructure design are presented. The idea of asymmetric heterostructure design is the insertion of a passive waveguide layer at the heterostructure's n-side whereby a field distribution of generated radiation shifts toward this side. Resulting decrease in free-carrier loss allows increasing of emitted radiation power by widening (perpendicular to the junction plane) of shifted optical field distribution and by laser cavity elongation. The shift of the optical field distribution toward the heterostructure n-side makes simultaneously possible a reduction of p-cladding layer thickness, which should cause a decrease of its thermal and electrical resistances. This has been confirmed by time-resolved spectroscopy measurements of transient thermal processes in laser diodes. In pulse operation, distinctly less thermal shift of lasing spectrum during the first (2 to 5) microseconds after the pulse start has been observed in asymmetric-design devices compared to symmetric ones. Such fast thermal processes can be connected only with the nearest vicinity of the active region i.e. mainly with the highly resistive p-cladding layer. Presented results show that conventional steady-state technique of thermal resistance measurements for CW operating laser diodes can sometimes lead to conclusions inconsistent with these obtained by the time-resolved spectroscopy. Possible reasons of the discrepancy are indicated.

19

Physical elementaries of laser radiation sources overall dimensions miniaturization

26%

Manak I. , Wójcik W. , Zukowski W. , Leanenia M.

|

tom R. 86, nr 7

259-260

EN

Considered facilities of miniaturization various types of lasers taking into account their construction features and active media physical properties.

PL

W pracy rozważono własności miniaturyzacji różnych typów laserów, ze względu na ich cechy konstrukcji oraz własności fizyczne aktywnego medium (Fizyczne podstawy źródeł radiacji laserowej w kontekście miniaturyzacji ich wymiarów.

20

Ocena jakości montażu diod laserowych na pasmo 808 nm poprzez pomiar rezystancji termicznej i charakterystyk spektralnych

26%

Dąbrowska E. , Teodorczyk M. , Sobczak G. , Malag A.

|

tom T. 39, nr 3

3-9

PL

W pracy przeanalizowano przesuwanie się charakterystyk spektralnych w diodach laserowych (DL) z różną rezystancją termiczną (R1), a także zmianę ich charakterystyk mocowo-prądowych na różnych etapach montażu. Mierzono wzrost temperatury złącza DL podczas przyłożonego impulsu prądowego poprzez dynamiczne (z rozdzielczością czasową) pomiary spektralne przy pomocy kamery ICCD. Porównano przesunięcia widm DL w czasie trwania impulsu o długości l ms w pomiarach dynamicznych i przesunięcia widm w czasie pomiarów przy stałej repetycji i zwiększającym się czasie trwania impulsu w zależności od wartości R1. Wyniki te posłużyły do opracowania metody oceny jakości montażu na etapie pomiarów impulsowych.

EN

In this paper, the shift of spectral characteristics measured at a constant rate of bias pulse repetition and various pulse duration for laser diodes (LDs) with different thermal resistances has been presented. The temperature increase of the p-n junction of LDs during the current pulse has been investigated by dynamic (time-resolved) spectral measurements using an ICCD camera. For LDs with a different thermal resistance spectral shift during a 1 ms long pulse in dynamic measurements and in the measurements at a constant rate of pulse repetition with variable pulse duration has been demonstrated.