"интегральная матрица полупроводниковыхлазеров для оптических линий связи4

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е ()749333

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

I (51)М. Кл. (22)ЗаЯвлено 12, 10,78 (21) 2674579/18-25 с присоединением заявки Ле

Н 01 5 3 /18

Йсударствеииый комитет

СССР аа делам иэебретеиий и втирытий (23) Приоритет

Опубликовано 30,06. 81. Бюллетень,% 24 (53) УДК 621.375..8 (088.8) Дата опубликования описания 3 0.06. 81 (72) Авторы изобретения

Ю. А. Быковский и В. Л. Смирнов

„г.п с1, . -. .,у, „",.;;,„

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (7I) Заявитель (54)ИНТЕГРАЛЬНАЯ МАТРИЦА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ

ЛАЗЕРОВ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ СВЯЗИ

Изобретение относится к области когерентной оптоэлектроники, в частности к интегральной оптике и полупроводниковым лазерам и может быть использовано как источник когерентного излучения лазерной связи и оптической обработки информации.

Известны линейные матрицы светодиодов на основе двойных гетероструктур (1 |

Однако эффективность согласования их с многоканальными тонкопленочными

: волноводами и волоконными световодами низкая и требует дополнительной оптики.

Наиболее близкой к предлагаемой

1S по технической сущности является ппанарная матрица полупроводниковых лазеров, содержащая полупроводниковые лазеры на основе гетероэпитаксиальной структуры, сформированной на единой полупроводниковой подложке М

Недостаток известной матрицы заключается в том, что в ней невозможно осуществление генерации каж1 дого отдельного лазера на различных длинах волн, что необходимо в оптических линиях связи с частотным уппотнением каналов, Кроме того в ней нет возможности при фиксированном мапом размере излучающих областей получить заданное расстояние между ними, что существенно понижает эффективность ввода излучения в многоканальные системы как плоских, так и волоконных световодов и усложняет сам процесс ввода излучения.

Целью изобретения является осуществление генерации каждого отдельного лазера на определенной длине волны излучения при одновременном упрощении конструкции и возможности расположения лазеров на любом заданном расстоянии друг от друга.

Указанная цель достигается тем, что в интегральной схеме матрицы полупроводниковых лазеров для оптических

/ линий связи с частотным уплотнением

749333 4 е говые токи диодов составляют 2050 мЛ.

Предлагаемая матрица выгодно отличается от известной тем, что каждый т,, лазерный диод излучает свою заданную длину волны, что необходимо для многоканальных систем связи, имеет малую ширину активной области, что позволяет ему работать в режиме одно1о модовой генерации при значительном превышении порогового тока, что, как пр а вил о, выполняется в полосковых диодах. Кроме того, меняя толщину изолирующих пленок, можно расположить лазерные диоды на любом расстоянии друг от друга и по любому закону, не изменяя ширину активной области каждого лазера, и позволяет эффективно согласовывать подобную

20 матрицу лазеров с любой многоканальной системой связи, что также невозможно в известной матрице, Применение подобных лазер)плх источников упростит н- системы многоканальных оптических линий связи, повысит эффективность ввода лазерного излучения в оптические ют планарные и волоконные световоды.

Формула изобретения каналов > содержащей полупроводниковы лазеры на основе гетероэпитаксиально1 структуры, сформированной на единой пол.упроводниковой подложке, гетероэпитаксиальная структура представляе собой чередующиеся полупроводниковые толщиной 0,3-2 мкм и полуизолирующие толщиной от 3-4 мкм до )50-300 мкм слои, причем концентрация носителей

Н -типа в полупроводниковых слоях

paзлична, а активные области в них перпендикулярны к плоскости подложки выполненной из полуизолирующего полупроводника, и сформированы диффуэией легирующей примеси р-типа.

На чертеже схематически изображена интегральная матрица полупровод

" ковых лазеров для оптических линий связи с частотным уплотнением канало информации.

На монокристаллической полупровод никовой полуизолирующей подложке расположены пленки 11-типа 2 с разли ной концентрацией носителей, разделе ные полуизолирующими слоями 3. Актйвные области лазеров 4, образованные легирующей примесью р-типа, име каждый свой отдельный омический металлический контакт 5 и один общий контакт 6. Зеркальные грани резонатора лазера 7 образованы скалы— вани ем.

При пропускании тока инжекции через омические контакты ток протекает через активные области и вызы- у вает:озерную генерацию любого заданного диода матрицы или нескольких одновременно, причем кажцый диод имеет свою собственную длину генерации изза различной концентрации носителей в активной области.

Предлагаемая матрица применяется сл еду ющим о бр аз ом.

В качестве подложки используется

Ф

BblcokooMHbIH Gu As пленки h -типа 4s легированы телл рром с концентрацией примеси 1 — 9 10 см, а полуизолирую1 -Ъ с щие слои Се, металлические контакты изготовлены из золота. Матрица состоит из шести лазерных диодов, длина волнь генерации каждого последующего диода отличалась от предыдущего на

20-25 А.111ирина активных областей составляет 1,5- 2 мкм, а изолирующих пленок 50 мкм. Все образцы работают на одной продольной моде плоского резонатор а впл оть до 7-кр атно ro пр евышения над пороговым значением. ПороИнтегральная матрица полупроводниковых лаз еров для оптических линий связи с частотным уплотнением каналов, содержащая полупроводниковые лазеры на основе гетероэпитаксиальной струк— туры, сформированной на единой полупроводниковой подложке, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью осуществления генерации каждого отдельного лазера на определенной длине волны излучения при одновременном упрощении конструкции, гетероэпитаксиальная .структура представляет собой чередующиеся полупроводниковые толщиной 0,3-2 мкм и полуизолирующие толщиной от 3 — 4 мкм до

150-300 мкм сл ои, причем конце нтр ации носителей Н-типа в полупроводниковых слоях различны, а активные области в нйх перпендикулярны к плоскости подложки, выполненной из полуизолирующего полупроводника, и сформированы диффузией легирующей примеси р-типа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. S. Matarn and ets а11. NTG-Fochober,1977, V, 59, р.154.

2, Патент США И 4047124, кл, 331-945, опублик. 1977.

749333

Составитель С. Мухин

Редактор M..Кузнецова Техред M.Êîøòóðà Корректор и. Иван

Заказ 4526/18 Тираж 634 П одпис ное

ВНИИПИ Государственново комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

интегральная матрица полупроводниковыхлазеров для оптических линий связи4 интегральная матрица полупроводниковыхлазеров для оптических линий связи4 интегральная матрица полупроводниковыхлазеров для оптических линий связи4 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для изменения частоты полупроводниковых квантовых генераторов (ПКГ), а также может быть использовано для исследования оптических сво'йств твердых тел под давлением в широком интервале низких температур и сильных магнитных полейоИзвестны устройства для изменения частоты ПКГ с помощью высокого давления

Изобретение относится к устройствам для изменения частоты полупроводниковых квантовых генераторов (ПКГ), а также может быть использовано для исследования оптических сво'йств твердых тел под давлением в широком интервале низких температур и сильных магнитных полейоИзвестны устройства для изменения частоты ПКГ с помощью высокого давления

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к конструкции полупроводниковых лазеров, возбуждаемых током, светом и электронным пучком

Изобретение относится к области конструирования и применения полупроводниковых лазеров, в частности разработки излучателей на основе лазерных диодов, для сборки матриц лазерных диодов, используемых в качестве источника накачки мощных твердотельных лазеров

Изобретение относится к области конструирования и применения полупроводниковых лазеров, в частности разработки излучателей на основе лазерных диодов, для сборки матриц лазерных диодов, используемых в качестве источника накачки мощных твердотельных лазеров

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к конструкции полупроводниковых лазеров, возбуждаемых током, светом, электронным пучком

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к конструкции полупроводниковых лазеров, возбуждаемых током, светом, электронным пучком

интегральная матрица полупроводниковыхлазеров для оптических линий связи4

Наверх