Экспериментальные исследования конкуренции мод и нелинейных эффектов в InGaAs/GaAs/InGaP гетеролазерах с комбинированными квантовыми ямами и с резонаторами различного типа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат физико-математических наук Некоркин, Сергей Михайлович

• Некоркин, Сергей Михайлович
• кандидат физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Некоркин, Сергей Михайлович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. УПРАВЛЕНИЕ СПЕКТРОМ И ДИАГРАММОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ЛАЗЕРА ф С ВЫВОДОМ ИЗЛУЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ ПОДЛОЖКУ.

1.1. Управление спектром гетеролазера с помощью волноводнорешёточного зеркала.

1.1.1. Полупроводниковый лазер InGaAs/GaAs/InGaP с выводом излучения через подложку.

1.1.2. Волноводно-решёточное зеркало.

1.1.3. Принцип действия компактного перестраиваемого гетерола зера с внешним волноводно-решёточным зеркалом.

1.1.4. Экспериментальные результаты и обсуждение.

1.2. Управление диаграммой направленности гетеролазера с помощью комбинации отражающего и просветляющего покрытий.

• 1.2.1. Особенности изготовления лазерных диодов.

1.2.2. Нанесение отражающих и просветляющих покрытий.

1.2.3. Экспериментальные результаты и обсуждение.

1.3. Просветляющие покрытия лазерных диодов в системах с внешним резонатором.

1.3.1. Расчёт многослойных просветляющих покрытий.

1.3.2. Методики измерения спектров отражения и топографических исследований.

1.3.3. Подготовка и тестирование образцов-спутников.

1.3.4. Результаты атомно-силовой микроскопии.

1.3.5. Результаты расчётов и измерений спектров отражения просветляющих покрытий на основе плёнок HfCb.

1.3.6. Испытание просветляющего покрытия на лазерной структуре

1.4. Выводы.

ГЛАВА 2. ДВУХЧАСТОТНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ В ЛАЗЕРНЫХ ДИОДАХ С СИММЕТРИЧНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ КВАНТОВЫХ ЯМ В ВОЛНОВОДЕ. 2.1. Двухполосная генерация в гетеролазере InGaAs/GaAs/InGaP с четырьмя квантовыми ямами.

2.2. Наблюдение двухполосной генерации в гетеролазере с тремя квантовыми ямами.

2.3. Генерация нескольких поперечных мод и особенности диаграмм направленности излучения в двухчастотном лазере.

2.4.Управление интенсивностью линий генерации двухчастотного лазера током и температурой. ф 2.4.1. Постоянная накачка.

2.4.2. Смешанная накачка импульсным и постоянным токами.

2.5. Выводы.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХЧАСТОТНЫХ ГЕТЕРОЛАЗЕРОВ С АСИММЕТРИЧНЫМ

РАСПОЛОЖЕНИЕМ КВАНТОВЫХ ЯМ В ВОЛНОВОДЕ.

3.1. Двухполосная генерация в гетеролазере InGaAs/GaAs/InGaP с двумя центрально расположенными коротковолновыми квантовыми ямами и одной смещённой от центра длинноволновой квантовой ямой ф 3.1.1. Параметры гетероструктуры и изготовление лазерных диодов

3.1.2. Результаты спектральных измерений и особенности двухчас-тотной генерации.

3.1.3. Диаграммы направленности и интерпретация экспериментальных данных.

3.2. Наблюдение моды «шепчущей галереи» и её конкуренции с ос* новной модой в двухчастотных четырёхсколотых диодных лазерах.

3.3. Гетеролазеры с туннельным переходом.

• 3.3.1. Особенности гетероструктуры и выбор рабочей моды лазерных диодов.

3.3.2. Спектральные и вольт-амперные данные и пути достижения двухчастотной генерации.

3.4. Выводы.

ГЛАВА 4. ГЕНЕРАЦИЯ ВТОРОЙ И СУММАРНОЙ

ГАРМОНИК В ГЕТЕРОЛАЗЕРАХ С КВАНТОВЫМИ ЯМАМИ 103 4.1. Исследование особенностей излучения второй гармоники в полупроводниковых лазерах InGaAs/GaAs/InGaP. м 4.2. Генерация вторых гармоник в двухчастотных лазерах.

4.3. Получение суммарной гармоники в полупроводниковых лазерах с составным резонатором.

4.3.1. Гетероструктуры и особенности изготовления лазеров с соф ставным резонатором.

4.3.2. Экспериментальные результаты и их интерпретация.

4.4. Выводы.

ГЛАВА 5. САМОСТАРТУЮЩИЕ InGaAs/GaAs/InGaP

ГЕТЕРОЛАЗЕРЫ НА ДИНАМИЧЕСКИХ РЕШЁТКАХ.

5.1. Лазеры на динамических решетках.

5.2. Принцип действия и изготовление самостартующего гетеролазера

5.3. Экспериментальные исследования спектров и диаграмм направленности и их обсуждение. ф 5.3.1. Лазерные диоды с ионной изоляцией вне самопересекающейся активной области.

5.3.2. Лазерные диоды с наклонными активными областями.

5.3.3. Лазерные диоды с вытравленным верхним слоем InGaP вне самопересекающейся активной области.

5.4. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экспериментальные исследования конкуренции мод и нелинейных эффектов в InGaAs/GaAs/InGaP гетеролазерах с комбинированными квантовыми ямами и с резонаторами различного типа»

Перспективность инжекционных гетеролазеров с квантовыми ямами была осознана около четверти века тому назад; см., например, [1, 2] и ссылки там. Однако до сих пор широкие возможности этих замечательных генераторов когерентного света остаются далеко не исчерпанными, появляются всё новые и новые их модификации, продолжает изучаться глубокая физика происходящих в них разнообразных явлений. В техническом отношении к настоящему времени достигнут громадный прогресс в создании полупроводниковых лазеров указанного типа. Освоен диапазон длин волн от ультрафиолетовой до дальней инфракрасной области спектра, получена мощность излучения до нескольких ватт в непрерывном режиме с активной полоски сечением порядка 1x10 мкм". Эффективность преобразования электрической энергии в оптическую в лазерных диодах доходит до 10-70 % (в зависимости от диапазона длин волн) [3-5]. Созданы одномерные и двумерные решётки лазерных диодов с киловаттным уровнем выходной мощности [6]. Такие решётки, в частности, используются для накачки твёрдотельных лазеров вместо импульсных ламп и совершенно изменяют параметры этих лазеров в отношении габаритов, веса и экономичности.

Почему в подобных системах лазерные диоды приходится использовать как источники накачки твёрдотельных лазеров, а не как непосредственные источники когерентного излучения? Дело в том, что излучение лазерного диода, особенно мощного, имеет плохую временную и пространственную когерентность. Лазерные диоды обладают большой шириной спектральной линии (3-5 нм для мощных лазеров и 0,3-0,5 нм для маломощных одномодо-вых лазеров с селекцией мод, осуществляемой дифракционной решёткой), а распределение интенсивности в пучке излучения отличается от гауссова, что не даёт возможности тонкой фокусировки пучка [3,6].

Эти факты не позволяют применять имеющиеся лазерные диоды для многих практически важных приложений. Было проведено довольно много исследований, направленных на разработку способов улучшения качества излучения лазерных диодов, однако, как правило, небольшие улучшения качества излучения сопровождаются большими потерями мощности.

В целом можно констатировать необходимость и актуальность дальнейших исследований, особенно экспериментальных, по выяснению путей управления параметрами генерации и улучшения спектрально-угловых характеристик излучения инжекционных гетеролазеров. Теоретические идеи в этом направлении неоднократно высказывались, в том числе нашими соавторами O.JI. Антиповым и Вл.В. Кочаровским из ИПФ РАН, А.А. Беляниным и В.В. Кочаровским из Техасского А&М университета, А.В. Сычуговым из ИОФ РАН, В.Я. Алёшкиным из ИФМ РАН, А.А. Афоненко из Минского государственного университета и др.

Настоящая диссертация посвящена практической разработке и экспериментальной проверке некоторых из этих идей. С технологической и конструктивной точек зрения при этом речь идёт о комбинировании расположения квантовых ям в волноводе гетеролазера и о создании специальных резонаторов, селектирующих генерируемые моды и обеспечивающих нужную степень их взаимодействия. Примерами селектирующих резонаторов являются так называемые С3 составные резонаторы и резонаторы с внешним волновод-но-решёточным зеркалом [7, 8]. С физической точки зрения центральными здесь являются проблемы спектральной и пространственной конкуренции мод, в том числе за носители (электроны и дырки, находящиеся под действием внешнего поля накачки и поля мод), и соответствующие нелинейные эффекты, связанные с самосогласованной динамикой носителей и комбинационным взаимодействием мод.

Сюда же примыкают и непосредственно нелинейно-оптические эффекты, обусловленные внутрирезонаторным смешиванием мод и сопровождающиеся обогащением спектра излучения гетеролазера. Так, благодаря квадратично-нелинейным оптическим свойствам полупроводника, как известно, при прохождении оптической волны высокой интенсивности через волновод в гетероструктуре должно появляться излучение удвоенной частоты. Если же в гетероструктуре взаимодействуют две волны с частотами СО] и со2, то кроме волн с частотами 2coi и 2со2 должны наблюдаться волны на суммарной и разностной частотах (coi + СО2 и coi - СО2). Для такого преобразования частот необходимо не только выполнение условия фазового синхронизма, но и достижение большой плотности излучения в смешиваемых волнах. Последнее условие естественным образом выполняется в волноводе гетеролазера, скажем, имеющем сечение 1x10 мкм и обеспечивающем (при мощности генерации 1

1 2

5 Вт) интенсивность оптического излучения (1-5) х 10 Вт/см , что близко к порогу разрушения материала и достаточно для наблюдения внутрирезона-торных нелинейных эффектов; см., например, [9-13]. В этой связи следует отметить и наблюдающийся в последнее время повышенный интерес к проблеме двух- и многочастотной генерации в инжекционных лазерах с асимметричным расположением различных квантовых ям в волноводном слое (см., например, [14-16] и указанную там литературу).

Если извлечение излучения суммарной частоты затруднено сильным поглощением коротковолнового излучения материалом лазерной структуры, то получение излучения разностной частоты не ограничено этим обстоятельством и позволило бы создать перестраиваемые источники терагерцового (или дальнего инфракрасного) излучения, работающие при комнатной температуре, - к этому в настоящее время стремятся многие исследователи [1623]. В то же время измерение терагерцового излучения малой мощности представляет сложную задачу (а повышению этой мощности препятствует, в частности, сложность удовлетворения условиям фазового синхронизма). Экспериментальные работы в данном направлении стали появляться только в последнее время (см., например, [9, 13, 23-29]), и представленные в диссертации исследования двухчастотной генерации и взаимодействия мод в гете-ролазерах в этом отношении тоже актуальны.

Целью настоящей работы было экспериментальное выявление новых возможностей управления спектрально-угловыми свойствами излучения инжекционных гетеролазеров с различным расположением квантовых ям в вол-новодном слое и с различными типами резонаторов, а также исследование особенностей конкуренции мод и нелинейно-оптических эффектов, возникающих в предложенных оригинальных лазерах.

Для достижения этой цели была проведена серия экспериментальных работ с InGaAs/GaAs/InGaP гетеролазерами, в которой были поставлены и решены следующие основные задачи:

1) разработка и исследование компактных гетеролазеров с выводом излучения через подложку и управлением его спектрально-угловыми параметрами за счёт внешнего волноводно-решёточного зеркала (ВРЗ);

2) создание и изучение свойств двухчастотных полосковых гетеролазеров с симметричным и с асимметричным расположением различных квантовых ям в волноводе;

3) получение и спектрально-угловой анализ излучения вторых и суммарных гармоник в двухчастотных лазерах с составным резонатором;

4) разработка и достижение генерации в самостартующих гетерола-зерах на динамических решётках, формируемых в самопересекающейся активной области (СПАО).

Непосредственным объектом исследования служили инжекционные InGaAs/GaAs/InGaP лазеры оригинальной конструкции, созданные в НИФТИ при ННГУ им. Н.И. Лобачевского на основе гетероструктур, выращенных в группе эпитаксиальной технологии (ГЭТ), возглавляемой Б.Н. Звонковым.

Предметом исследования являлись параметры генерации этих лазеров, прежде всего, спектрально-угловые характеристики их излучения, а также ответственные за них физические явления, связанные со спектральной и пространственной конкуренцией генерируемых мод и нелинейно-оптическими эффектами, обусловленными квадратичной нелинейностью диэлектрической проницаемости полупроводниковой решётки. При этом использовались известные апробированные методы исследования, прежде всего, снятие вольт-амперных и ватт-амперных характеристик лазеров, измерение спектра и динамических параметров их излучения, определение его диаграммы направленности и поляризации и т.п. Тем самым обеспечивалась достоверность и надёжность полученных результатов.

Диссертация посвящена экспериментальному исследованию указанных проблем на примере ряда оригинальных модификаций структуры активной области (содержащей квантовые ямы) и резонатора (включающего селективные элементы) инжекционного InGaAs/GaAs/InGaP гетеролазера. Она состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Глава 1 посвящена лазеру с выводом излучения через подложку, содержащему волновод-но-решёточное зеркало. В главах 2 и 3 изучаются двухчастотные лазеры с симметричным и ассиметричным расположением квантовых ям в волноводе. В главе 4 рассматривается получение второй и суммарной гармоник в гете-ролазерах с одинарным и составным резонаторами. Глава 5 посвящена самостартующим гетеролазерам, в которых зеркалами служат динамические решётки, создаваемые генерируемыми волнами в активной области волновода.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Некоркин, Сергей Михайлович

5.4. Выводы

1. Предложен и реализован инжекционный самостартующий гетеролазер на системе материалов InGaAs/GaAs/InGaP с самопересекающейся активной областью, обеспечивающий стабильную непрерывную генерацию при комнатной температуре с дифференциальной квантовой эффективностью порядка 10%.

2. Диаграмма излучения в плоскости, параллельной р-и-переходу самостартующего гетеролазера, имеет два ярко выраженных лепестка под углами ±40°, а спектр генерируемых им продольных мод прорежен и в 2-3 раза уже по сравнению со спектром стандартного полоскового лазера на той же гетероструктуре.

3. Диаграмма направленности имеет также «нулевую компоненту», интенсивность которой невелика, а спектр смещён в красную сторону. Спектр генерации такого гетеролазера (при фиксированном токе накачки) для разных углов распространения различен.

4. Для исследованных самостартующих лазеров характерно сужение ширины спектра генерации до 1,4 нм. В некоторых образцах спектр сужался до 0,6 нм с одновременным обужением диаграммы направленности.

5. Изменение геометрических размеров лазерного чипа приводит к изменению длины волны излучения; использование наклонной активной области не смещает максимум спектра генерации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как ясно из проведённых экспериментальных исследований нестандартных InGaAs/GaAs/InGaP гетеролазеров, использование специальной комбинации и определённого расположения квантовых ям в волноводном слое и модификация и усложнение резонаторов за счёт дополнительных селективных элементов позволяют изменять спектральные и угловые характеристики их излучения, управлять параметрами генерации и реализовывать внутрирезонаторные нелинейно-оптические эффекты. В диссертации на примере InGaAs/GaAs/InGaP лазеров установлены новые физические закономерности процессов, обуславливающих особенности данного класса лазеров.

В заключение приведём основные результаты диссертации.

1. Разработан и создан компактный, узкополосный, перестраиваемый, стабильный гетеролазер InGaAs/GaAs/InGaP с выходом излучения через подложку с волноводно-решёточным зеркалом. Для лазеров данного типа было спроектировано и изготовлено высоковоспроизводимое просветляющее покрытие на основе слоёв НЮ2 на торце лазерной структуры с коэффициентом отражения 0,2-0,5 %.

2. Предложен и практически реализован способ подавления широкого луча в полупроводниковом лазере InGaAs/GaAs/InGaP с выходом излучения через подложку путём нанесения отражающего покрытия в области эпитаксиальных слоёв и просветляющего покрытия в области подложки, формирующей узкий луч.

3. В лазерах InGaAs/GaAs/InGaP с симметричным расположением двух типов квантовых ям в волноводном слое обнаружена генерация на двух частотах одновременно. Она может быть реализована как на одной поперечной моде, так и на нескольких поперечных модах. Установлена возможность варьирования диаграммы направленности излучения лазеров путём изменения расположения квантовых ям в волноводе.

4. Впервые продемонстрировано, что одновременная накачка постоянным и импульсным током позволяет эффективно управлять интенсивно-стями линий генерации в InGaAs/GaAs/InGaP лазерах с тремя квантовыми ямами двух типов. Выбором параметров комбинированной накачки и температуры лазера можно получить генерацию только в длинноволновой или только в коротковолновой полосе усиления, либо двухчастотную генерацию.

5. Проведённые исследования гетероструктур InGaAs/GaAs/InGaP с асимметричным расположением двух типов квантовых ям в волноводном слое впервые показали возможность двухчастотной генерации лазеров такого типа в широком диапазоне токов от 0,2 А при постоянной накачке до более чем 10 А при импульсной 200-наносекундной накачке. Экспериментально доказано, в том числе путём исследования ТМ-поляризованного излучения вторых гармоник, что длинноволновую полосу генерации данных двухчастотных диодных лазеров обеспечивают не стандартные волноводные моды, а моды «шепчущей галереи», существование и порог генерации которых зависит от геометрии как лазерного чипа, так и токовой накачки.

6. Разработан и создан двухчастотный InGaAs/GaAs/InGaP лазер с составным резонатором, предназначенный для генерации излучения суммарной и разностной частот. В этом лазере получено когерентное излучение на удвоенных и суммарной гармониках, обусловленное решёточной нелинейностью GaAs.

7. Предложен и реализован самостартующий инжекционный InGaAs/GaAs/InGaP лазер с самопересекающейся активной областью, резонатор которого формируется с участием динамических решёток, индуцируемых в активной среде интерференционным полем световых волн генерации. Лазер стабильно генерирует при комнатной температуре как в непрерывном, так и в импульсном режиме с дифференциальной квантовой эффективностью порядка 10%. Диаграмма направленности его излучения имеет два ярко выраженных лепестка, соответствующих пересекающимся полоскам накачки, а спектр генерируемых им продольных мод прорежен и в 2-3 раза уже по сравнению со спектром стандартного однополоскового лазера на той же гетеро-структуре.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Некоркин, Сергей Михайлович, 2005 год

1. Quantum-well heterostructure lasers / N. Holonyak, Jr., R.M. Kolbas, R.D. Dupuis, P.D. Dapkus // 1.EE J. Quantum Electronics. - 1980. - Vol. QE-16, № 21.-P. 170-186.

2. Зи, С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах / С. Зи. М.: Мир, 1984,- Кн. 2. - 456 с.

3. High-Power Diode Lasers: Fundamentals, Technology, Applications / Roland Diehl (Ed). New York: Springer, 2000. - 430 p.

4. Intersubband Transitions in Quantum Wells. Physics and Device Applications II, in: Semiconductors and Semimetals / H.C. Liu (Ed), F. Capasso (Ed). -New York: Academic Press, 2000. Vol. 66. - 226 p.

5. Surface Emitting Semiconductor Lasers and Arrays / G.A. Evans (Ed), J.M. Hammer (Ed). Boston: Academic Press, Inc. Harcourt Brace & Company, Publishers, 1993.-420 p.

6. Генератор терагерцового излучения, основанный на нелинейном преобразовании частоты в двойном вертикальном резонаторе / Ю.А. Морозов, И.С. Нефедов, В.Я. Алёшкин, И.В. Красникова // ФТП. 2005. - Т. 39, вып. 1.-С. 124-130.

7. Nonlinear Optics in Semiconductors I, in: Semiconductors and Semimetals / E. Garmire (Ed), A. Kost (Ed). San Diego: Academic Press, 1999. - Vol. 58. -410 p.

8. Nonlinear Optics in Semiconductors II, in: Semiconductors and Semimetals / E. Garmire (Ed), A. Kost (Ed). San Diego: Academic Press, 1999. - Vol. 59. -318 p.

9. Восканян, A.B. Преобразование частоты на квантовых системах с дискретными уровнями энергии / А.В. Восканян, Д.Н. Клышко, B.C. Туманов // ЖЭТФ. 1963. - Т. 45, вып. 5(11). - С. 1349-1407.

10. Phase-matched second harmonic generation in asymmetric double quantum wells / K.L. Vodopyanov, K.O' Neill, G.B. Serapiglia, et al.] // Appl. Phys. Lett. 1998. - Vol. 72, № 21. - P. 2654-2656.

11. Asymmetric multiple-quantum-well heterostructure laser systems: conception, performance, and characteristics / V.K. Kononenko, A.A. Afonenko, I.S. Manak, S.V. Nalivko // Opto-Electronics Rev. 2000. - Vol. 8, № 3. - P. 241250.

12. Афоненко, А.А. Динамика генерации многочастотных квантово-размерных гетеролазеров / А.А. Афоненко, В.К. Кононенко, И.С. Манак // Изв. АН. Сер. физ. 2001. - Т. 65, № 2. - С. 227-229.

13. Mid-infrared and THz coherent sources using semiconductor-based materials / H. Takahashi, H. Murakami, et al.] // Topics Appl. Phys.- 2003. Vol. 89. -p. 425-445.

14. Liu, R.-B. Tunable terahertz emission from difference frequency in biased superlattices / R.-B. Liu, B.-F. Zhu // Appl. Phys. Lett. 2004. - Vol. 84, № 15. -P. 2730-2732.

15. Enhanced tunable terahertz generation in photonic band-gap structures / J.W. Haus, P. Powers, P. Bojja, et al.] // Laser Physics. 2004. - Vol. 14, № 5. - P. 635-642.

16. Berger, V. Nonlinear phase matching in THz semiconductor waveguides / V. Berger, C. Sirtori // Semicond. Sci. Technol. 2004. - Vol. 19 - P. 964-970.

17. Лазерные транзисторы для многочастотной генерации в видимом и инфракрасном диапазонах / А.А. Белянин, В.В. Кочаровский, Вл.В. Кочаров-ский, Д.С. Пестов, М.О. Скалли // Изв. АН. Сер. физ. 2003. - Т. 67, № 2. -С. 262-265.

18. Vorob'ev, L.E. Intraband population inversion and amplification of IR radiation through charge-carrier injection into quantum wells and quantum dots / L.E. Vorob'ev // JETP Lett. 1998. - Vol. 68, № 5. - P. 417-425.

19. Новые схемы полупроводниковых лазеров и освоение терагерцового диапазона / А.А. Белянин, Д. Деппе, В.В. Кочаровский, Вл.В. Кочаровский, Д.С. Пестов, М.О. Скалли//УФН.-2003.-Т. 173, №9. С. 1015-1021.

20. Fresnel phase matching for three-wave mixing in isotropic semiconductors / R. Haidar, N. Forget, P. Kupecek, E. Rosencher // J. Opt. Soc. Amer. 2004. -Vol. 21, №8.-P. 1522-1534.

21. Tunable terahertz waves generated by mixing two co-propagating infrared beams in GaP / W. Shi, Y. Ding // Opt. Lett. 2005. - Vol. 30. - P. 265-267.

22. Tunable mid-infrared generation by difference frequency mixing of diode laser wavelengths in intersubband InGaAs/AlAs quantum wells / N.C. Chui, G.L. Woods, M.M. Fejer, et al.] // Appl. Phys. Lett. 1995. - Vol. 66, № 3. -P. 265-267.

23. Intracavity sum-frequency generation in GaAs quantum cascade lasers / J.-Y. Bengloan, A. De Rossi, V. Ortiz, et al.] // Appl. Phys. Lett. 2004. - Vol. 84, № 12.-2019-2021.

24. Four-wave mixing and direct terahertz emission with two-color semiconductor lasers / S. Hoffmann, M. Hoffmann, E. Brundermann, et al.] // Appl. Phys. Lett. 2004. - Vol. 84, № 18.-P. 3585-3587.

25. High-power (> 10 W) continuous-wave operation from 100-/дп-арегШге 0.97-//m-emitting Al-free diode lasers /А. Al-Muhanna, L.J. Mawst, D. Botez, et al.] // Appl. Phys. Lett. 1998. - Vol. 73, № 9. - P. 1182-1184.

26. Лазерные диоды (к = 0,98 мкм) с узкой диаграммой направленности в вертикальной плоскости и низкими внутренними потерями / С.О. Слип-ченко, Н.А. Пихтин, Н.В. Фетисова, и др.] // Письма в ЖТФ. 2003. -Т.29, вып. 23.-С 26-34.

27. Scifres, D. Leaky wave room-temperature double heterostructures GaAs:GaAlAs diode laser / D.R. Scifres, W. Streifer, R.D. Burnham // Appl. Phys. Lett. 1976. - Vol. 29, № 1. - P. 23-25.

28. Streifer, W. Substrate radiation losses in GaAs heterostructure lasers / W. Streifer, R.D. Burnham, D.R. Scifres // IEEE J. Quantum Electronics. 1976. -Vol. QE-12, № 3. - P. 177-182.

29. Швейкин В.И., Богатов А.П., Дракин А.Е., Курнявко Ю.В. Патентная заявка № 97112914, «Инжекционный лазер», МКИ (6): H01S3/19 (1997).

30. Полупроводниковые лазеры на длину волны 0,98 мкм с выходом излучения через подложку / Н.Б. Звонков, Б.Н. Звонков, А.В. Ершов, Е.А. Ус-кова, Г.А. Максимов // Квантовая электроника. 1998. - Т.25, № 7. - С. 622-624.

31. Диаграмма направленности излучения квантоворазмерных лазеров InGaAs/GaAs, работающих на «вытекающей моде» / В.И. Швейкин, А.П. Богатов, А.Е. Дракин, Ю.В. Курнявко // Квантовая электроника. 1999. -Т.26, № 1. - С. 33-36.

32. Многослойное волноводно-решёточное зеркало в резонаторе Фабри-Перо твёрдотельного лазера на основе александрита / В.А. Кондратюк, В.А. Михайлов, Н.М. Лындин, В.А. Сычугов, А.В.Тищенко // Квантовая электроника. 1999. - Т.26, № 2. - С. 175-178.

33. Перестраиваемый широкоапертурный полупроводниковый лазер с внешним волноводно-решёточным зеркалом / Б.Н. Звонков, К.Е. Зиновьев, Д.Х. Нурлигаеев, И.Ф. Салахутдинов, В.В. Светиков, В.А. Сычугов // Квантовая электроника. -2001. -Т.31, № 1. С. 35-38.

34. Полное отражение света от гофрированной поверхности диэлектрического волновода / Г.А. Голубенко, А.С. Свахин, В.А. Сычугов, А.В. Ти-щенко//Квантовая электроника. 1985.-Т. 12, № 7. - С. 1334-1336.

35. The abnormal reflecting mirror structure for intra-cavity Cerenkov SHG /

36. F. Salakhutdinov, L. Kotacka, H.J.W.M. Hoekstra, J.Ctyroky, V.A. Sychugov,th

37. O. Parriaux // Postdeadline Papers 10 European Conference on Integrated Optics, Paderborn, Germany, April 4-6, 2001.-2001. P. 256-258.

38. Measurement of the thickness dependence of absorption in Hf02 and ZnS single-layer films / F. Coriand, H.G. Walther, E. Welsch, et al.] // Thin Solid Films. 1985. - Vol. 130, № 1-2. - P. 29-35.

39. Оптические свойства полупроводников. Справочник / В.И. Гавриленко, и др.] Киев: Наукова думка, 1987. - 606 с.

40. Ершов, А.В. Получение многослойных оптических покрытий методом электроннолучевого испарения / Ершов А.В., Машин А.И. // Лаб. практикум для магистров. Н.Новгород: ННГУ, 1999. - 33 с.

41. Курносов, А.И. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем / Курносов А.И., Юдин В.В. М: Высшая школа, 1986. - 368 с.

42. Риттер, Э. Пленочные диэлектрические материалы для оптических применений / Риттер Э. // Физика тонких пленок / Под ред. Г. Хасса, М. Франкомбра, Р. Гофмана. -М.: Мир, 1978. Т. 8. - С. 7-60.

43. Исследование фазового состава плёнок на основе окислов циркония, гафния и иттрия / В.П. Повещенко, и др.] // Оптико-механическая промышленность. 1984. - № 5. - С. 28-30.

44. Structure-related bulk losses in Zr02 optical thin films / A. Duparre, E. Welsch, et al.] //Thin Solid Films. 1990. - Vol. 187. - P. 275-288.

45. Ikeda, S. Asymmetric dual quantum well laser wavelength switching controlled by injection current / S. Ikeda, A. Shimizu, Т. Hara // Appl. Phys. Lett. -1989.-Vol. 55, № 12.-P. 1155-1157.

46. Ikeda, S. Evidence of wavelength switching caused by a blocked carrier transport in an asymmetric dual quantum well laser / S. Ikeda, A. Shimizu // Appl. Phys. Lett. 1991. - Vol. 59, № 5. - P. 504-506.

47. Mode-switching in semiconductor lasers / L. Furfaro, F. Pedaci, M. Giudici, X. Hachair, J. Tredicce, S. Balle // IEEE J. Quantum Electronics. 2004. - Vol. 40, № 10.-P. 1365-1376.

48. Ikeda, S. Theoretical analysis of dynamic response of asymmetric dual quantum well lasers / S. Ikeda, A. Shimizu // Appl. Phys. Lett. 1992. - Vol. 61, № 9.-P. 1016-1018.

49. Huang, J.-J. Carrier capture competition between two different quantum wells in dual-wavelength semiconductor lasers / J.-J. Huang, C.C. Yang, D.-W. Huang // IEEE Photonics Technology Lett. 1996. - Vol. 8, № 6. - P. 752-754.

50. Наливко, С.В. Квантово-размерные лазеры со слабой зависимостью выходной мощности от температуры / С.В. Наливко, А.А. Афоненко, И.С. Манак // Письма в ЖТФ. 2000. - Т. 26, вып. 5. - С. 31-35.

51. Алёшкин, В.Я. Генерация разностной моды в полупроводниковых лазерах / В.Я. Алёшкин, А.А. Афоненко, Н.Б. Звонков // ФТП. 2001. - Т. 35, вып. 10. - С. 1256-1260.

52. Flytzanis, C. Infrared Dispersion of Second-Order Electric Susceptibilities in Semiconducting Compounds / C. Flytzanis // Phys. Rev. B. 1972. - Vol. 6. -P. 1264-1290.

53. Mayer, A. Far-infrared nonlinear optics. I. X(2) near ionic resonance / A. Mayer, F. ICeilman //Phys. Rev. B. 1986. - Vol. 33, № 10. -P. 6954-6961.

54. Blue-green surface-emitting second-harmonic generators on (lll)B GaAs / D. Vakhshoori, R.J. Fischer, M. Hong, D.L. Sivko, G.J. Zydzik, G.N.S. Chu, A.Y. Cho // Appl. Phys. Lett. 1991. - Vol. 59, № 8. - P. 896-898.

55. Bhargava, R.N. Compact blue lasers in the near future / R.N. Bhargava // Journal of Crystal Growth. 1992. - Vol. 117. - P. 894-901.

56. Blue vertical-cavity surface-emitting lasers based on second-harmonic generation grown on (311 )B and (411)A GaAs substrates / Y. Kaneko, S. Naka-gawa, et al.] // J. Appl. Phys. 2000. - Vol. 87, № 4. - P. 1597-1603.

57. Ramos, P.A. Surface-emitted blue light from 112]-oriented (In, Ga)As/GaAs quantum well edge-emitting lasers / P.A. Ramos, E. Towe // Appl. Phys. Lett. 1996.-Vol. 69, №22.-P. 3321-3323.

58. Continuous-wave operation of a blue vertical-cavity surface-emitting laser based on second-harmonic generation / N. Yamada, Y. Kaneko, S. Nakagawa, et al.] //Appl. Phys. Lett. 1996. - Vol. 68, № 14. - P. 1895-1897.

59. Infrared generation in low-dimensional semiconductor heterostructures via quantum coherence / A.A. Belyanin, F. Capasso, V.V. Kocharovsky, et al.] // Phys. Rev. A. 2001. - Vol. 63, № 5. - P. 53803 (1-8).

60. Морозов, Ю.А. Нелинейное преобразование частоты в лазере с двойным вертикальным резонатором / Ю.А. Морозов, И.С. Нефедов, В.Я. Алёшкин//ФТП. 2004. - Т. 38, вып. 11. - С. 1392-1398.

61. Морозов, Ю.А. Генератор с вертикальным выводом излучения в тера-герцовом диапазоне / Ю.А. Морозов, И.С. Нефедов, В.Я. Алёшкин // ЖТФ. 2004. - Т. 74, вып. 5. - С. 71-76.

62. Алёшкин, В.Я. Нелинейная генерация излучения среднего инфракрасного диапазона в двухчастотных полупроводниковых лазерах с гофрированным волноводом / В.Я. Алёшкин, А.А. Афоненко, А.А. Дубинов // ЖТФ. 2004. - Т. 74, вып. 11. - С. 92-96.

63. Афоненко, А.А. Нелинейная генерация дальнего инфракрасного излучения в двухчастотных полупроводниковых лазерах / А.А. Афоненко, В.Я. Алёшкин, А.А. Дубинов // ФТП. 2004. - Т. 38, вып. 2. - С. 244-248.

64. Resonant second-order nonlinear optical processes in quantum cascade lasers / N. Owschimikow, C. Gmacht, A. Belyanin, V. Kocharovsky, et al.] // Phys. Rev. Lett. 2003. - Vol. 90, № 4. - P. 43902 (1-4).

65. Blakemore, J.S. Semiconducting and other major properties of gallium arsenide / J.S. Blakemore // J. Appl. Phys. 1982. - Vol. 53, № 10. - P. R123-R181.

66. Андронов, А.А. Теория колебаний / А.А. Андронов, А.А. Витт, С.Э. Хайкин. М.: Наука, 1981.- 568 с.

67. Ланда, П.С. Автоколебания в системах с конечным числом степеней свободы / П.С. Ланда. М.: Наука, 1980. - 360 с.

68. Пиковский, А. Синхронизация. Фундаментальное нелинейное явление / А. Пиковский, М. Розенблюм, Ю. Курте. М.: Техносфера, 2003. - 496 с.

69. Chaos synchronization and spontaneous symmetry-breaking in symmetrically delay-coupled semiconductor lasers / T. Heil, I. Fischer, W. Elsasser, et al.] // Phys. Rev. Lett. 2001. - Vol. 86, № 5. - P. 795-798.

70. Frequency-tunable high-power terahertz wave generation from GaP / T. Ta-nabe, K. Suto, J. Nishizawa, T. Kimura, K. Saito // J. Appl. Phys. 2003. - Vol. 93, № 8.-P. 4610-4615.

71. Generation of megawatt-power terahertz pulses by noncollinear difference-frequency mixing in GaAs / S.Ya. Tochitsky, J.E. Ralph, C. Sung, C. Joshi // J. Appl. Phys.-2005.-Vol. 98.-P. 026101 (1-3).

72. High-power laser structures incorporating novel curved-gratings / G.S. Soko-lovskii, E.U. Rafailov, D.J.L. Birkin, W. Sibbett // Opt. and Quantum Electronics. 1999. - Vol. 31, № 3. - P. 215-221.

73. Angled-grating distributed feedback laser with 1.2 W CW single-mode diffraction-limited output at 1.06-|im / V.V. Wong, S.D. DeMars, A. Schonfelder, et al.] // Proc. CLEO. San Francisco, 1998. - P. 34-35.

74. Modeling and measurements of the radiative characteristics of high-power a-DFB lasers / K. Paschke, A. Bogatov, A.E. Drakin, et al.] // IEEE J. Select. Topics Quantum Electronics. 2003. - Vol. 9, № 3. - P. 835-844.

75. Antipov, O.L. Formation of dynamic cavity in a self-starting high-average-power Nd: YAG laser oscillator / O.L. Antipov, A.S. Kuzhelev, D.V. Chausov Lett. // Optics Express. 1999. - Vol. 5, № 12. - P. 286-291.

76. Garmire, E. Resonant optical nonlinearities in semiconductors / E. Garmire // IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics. 2000. - Vol. 6, № 6.-P. 1094-1110.

77. Ярив, А. Квантовая электроника (перевод с английского под редакцией Я.И. Ханина) / А. Ярив. -М.: Сов. Радио, 1980.-416 с.

78. СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

79. Postdeadline Papers of the 10 European Conference on Integrated Optics, Pader-born, Germany, April 4-6, 2001. 2001. - P. 1-4.

80. А7. АСМ-исследования и оптические свойства оксидных пленок для многослойных просветляющих покрытий / Ю.С. Логушкова, Е.И. Малышева, С.М. Некоркин, и др. // Структура и свойства твердых тел: Сб. науч. тр. Н. Новгород: ННГУ, 2003. - С. 128-133.

81. А8. Ионно-имплантационная изоляция в формировании лазерных структур на основе GaAs / Ю.А. Данилов, Б.Н. Звонков, С.М. Некоркин, В.К. Васильев, Ю.В. Васильева // Оптика, оптоэлектроника и технологии: Труды конференции. Ульяновск, 2003. - С. 181.

82. A10. Двухполосная генерация в полупроводниковом лазере с квантовыми ямами / В.Я. Алёшкин, Б.Н. Звонков, Н.Б. Звонков, С.М. Некоркин // Нано-фотоника 2001: Мат. совещания, Н. Новгород, 26-29 марта 2001 г. -Н.Новгород: ИФМ РАН, 2001. - С. 224-226.

83. А13. Двухчастотный лазер с управлением мощности линий током накачки / В.Я. Алёшкин, В.И. Гавриленко, С.В. Морозов, А.А. Афоненко, Б.Н. Звонков,

84. Ю.В. Кутергина, С.М. Некоркин // Нанофотоника 2003: Мат. совещания, Н. Новгород, 17-20 марта 2003 г. - Н.Новгород: ИФМ РАН, 2003. - Т. 2. - С. 315-317.

85. А22. Конкуренция мод, неустойчивость и генерация вторых гармоник в двухчастотных InGaAs/GaAs/InGaP лазерах / В.Я. Алёшкин, Б.Н. Звонков, С.М. Некоркин, Вл.В. Кочаровский // ФТП. 2005. - Т. 39, вып. 1. - С. 171174.