Модуляция характеристик стимулированного пикосекундного излучения GаAs, рекомендации по её использованию и борьбе с ней. Визуализация ямы в области усиления спектра поглощения света, "выжигаемой" излучением

Н. Н. Агеева, И. Л. Броневой, Д. Н. Забегаев, А. Н. Кривоносов

ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН

Получена 26 сентября 2012 г.

Аннотация. Феноменологически объяснена автомодуляция характеристик собственного пикосекундного стимулированного излучения GaAs, возникающего во время фотогенерации электронно-дырочной плазмы (ЭДП). Модуляция позволяет считать, что излучение, движущееся в активной среде в направлениях к торцу образца и от него, является двумя компонентами автоколебательной системы со свойствами, характерными для системы связанных осцилляторов. Это новый аргумент того, что фотогенерированная ЭДП, продольные оптические фононы и собственное излучение, самосогласованно взаимодействуя, формируют автоколебательную систему. Получены рекомендации для использования или устранения рассмотренной модуляции излучения при создании мощных полупроводниковых лазеров. Автомодуляция спектра поглощения, ещё один продукт автоколебательной системы, дает представление о формировании и эволюции виртуальной ямы в области усиления спектра, "выжигаемой" излучением.

Ключевые слова. Автомодуляция, стимулированное излучение, пикосекундный, оптический фонон, полупроводниковый лазер, спектр поглощения.

Abstract: Self-modulation of characteristics of intrinsic picosecond stimulated emission, arising during photogeneration of electron-hole plasma (EHP) in GaAs, is phenomenologically explained. Modulation allows us to consider the emission, moving in the active medium in directions to and from the sample end face, as two components of a self-oscillating system, with properties characteristic for the system of coupled oscillators. This is a new argument that photogenerated EHP, longitudinal optical phonon and intrinsic emission interact self-consistently and form a self-oscillating system. Recommendations for use or elimination of the considered emission modulation by design of powerful semiconductor lasers are given. Self-modulation of the absorption spectrum, as another product of self-oscillating system, gives an idea on formation and evolution of a virtual hole, "burnt" by emission, in the region of amplification spectrum.

Keywords: Self-modulation, stimulated emission, picosecond, optical phonon, semiconductor laser, absorption spectrum.