Широкополосные суперлюминесцентные диоды на основе квантовых ям

Сегодня усиленное спонтанное излучение (суперлюминесценция) является важным эффектом как в инжекционных лазерах, так и в суперлюминесцентных диодах. В последних это явление позволяет добиться наиболее широкого спектра излучения прибора при достаточно высокой выходной мощности, что является неоспоримым преимуществом для широкого класса практических применений. В связи с актуальностью проблемы создания широкополосных суперлюминесцентных диодов (СЛД) представляется перспективным анализ наилучшего способа уширения спектра этих приборов в зависимости от конструкции их активной области. Для этого необходимо провести теоретическое моделирование оптического усиления в различных конструкциях активных областей СЛД, а также исследовать поведение скорости спонтанной излучательной рекомбинации с ростом длины волны в этих структурах. При построении спектра усиления можно сделать вывод о том, какие именно оптические переходы в квантовой яме вносят наибольший вклад в усиление при определенном токе инжекции. Анализ таких важных эффектов позволяет построить расчетные спектры выходной мощности СЛД и рассчитать ширину каждого спектра на полувысоте при разных токах инжекции. Кроме того, для того чтобы разобраться, какая из конструкций активных сред позволяет создать эффективный широкополосный суперлюминесцентный диод, необходимо проанализировать величину спектрального провала между максимумами в соответствующем спектре излучения. В работе показано, что наиболее широкополосный СЛД с малой величиной спектрального провала можно создать на основе одной квантовой ямы, в которой в процесс излучения вовлекается два оптических перехода.