Przedstawiono podstawy fizyki działania nowoczesnych laserów złączowych oraz metody symulacji ich przewidywanych charakterystyk eksploatacyjnych metodami analizy komputerowej. Metody symulacyjne umożliwiają stosunkowo szybkie i tanie projektowanie struktur laserów oraz ich optymalizację do różnych zastosowań. Analizie poddano obie podstawowe konfiguracje laserów złączowych, tj. laserów o emisji krawędziowej oraz laserów z poprzecznym rezonatorem o emisji powierzchniowej (typu VCSEL). Rozpatrzono podstawowe procesy fizyczne decydujące o działaniu tych przyrządów, tj. zjawiska optyczne, elektryczne, cieplne, rekombinacyjne i mechaniczne, opisano metody i cele projektowania laserów złączowych oraz wybrane projekty zoptymalizowanych struktur tych przyrządów.
EN
In the paper, principle of an operation of modern diode lasers and methods of a simulation of their anticipated performance characteristics using computer physics approaches are presented. The above simulation methods enable relatively rapid and cheap designing of diode-laser structures and their optimisation for various applications. Two basic diode-laser configurations, i.e. edge-emitting diode lasers and vertical-cavity surface-emitting ones (VCSELs) are analysed. Fundamental physical processes crucial for an operation of diode lasers i. e. optical, electrical, thermal, recombination and mechanical phenomena, are considered and very important interactions between them are thoroughly described. Subsequently, methods of diode-laser designing are presented and chosen designs of optimised structure of these devices are shown.
W niniejszej pracy zaprezentowano samouzgodniony elektryczno-termiczno-optyczno-wzmocnieniowy model lasera o emisji krawędziowej emitującego promieniowanie ultrafioletowe. Model ten pozwala głębiej zrozumieć nie tylko zjawiska fizyczne zachodzące w wykorzystanej do analizy numerycznej strukturze laserowej, ale także wzajemne powiązania między tymi zjawiskami. Ponadto może on zostać zastosowany do sprawdzenia użyteczności wybranych modyfikacji struktury lasera i ich wpływu na oferowane przez ten przyrząd charakterystyki wyjściowe. Przedstawiony model stanowi zatem wygodne narzędzie do projektowania laserów o emisji krawędziowej emitujących promieniowanie ultrafioletowe i do optymalizacji ich struktur w celu uzyskania wymaganych charakterystyk eksploatacyjnych.
EN
In the present paper, a self-consisted electrical-thermal-optical-gain model of the ultraviolet edge-emitting laser has been presented. This model supports deeper understanding not only the physical phenomena occurring in the laser structure used for numerical analysis but also mutual interactions between these phenomena. Furthermore, it may be used to verify an utility of selected structure modifications and their influence on the laser output characteristics. The presented model is therefore a useful tool to design ultraviolet edge-emitting lasers and to optimise their structures in order to achieve required output characteristics
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.