Control de modo en láseres de doble heteroestructura de gran cavidad de GaAs

Se describen los factores que son importantes para mantener la operación en modo de orden cero a alta potencia en láseres de doble heteroestructura de GaAs de gran cavidad. En primer lugar, se había demostrado previamente que la ganancia electrónica del modo de orden cero es mayor que la de los modos de orden superior cuando la ganancia se limita a dos tercios del grosor de la guía de ondas, y el tercio restante se mantiene con pérdidas. En la práctica, esto se realiza mediante el crecimiento por LPE de una heteroboundary dentro de la cavidad de tal manera que (a) mediante la adición de una pequeña cantidad de aluminio, se aumenta el ancho de banda de la región no bombeada (≈40 meV) en comparación con la región de ganancia y (b) la región no bombeada se dopó con una concentración de donantes superior a la concentración de electrones en la región de ganancia en el umbral de láser. El segundo factor que es útil para mantener la operación en modo de orden cero a altos niveles de potencia es el uso de un recubrimiento antirreflectante (AR) de modo de orden cero que aumenta la pérdida de transmisión del espejo para los modos de orden superior no deseados. Este recubrimiento AR selectivo de modo de orden cero consiste en capas de ZnS y Al2O3 cuyas grosores son controlados con precisión para proporcionar la máxima pérdida de transmisión en un ángulo de emergencia prescrito relativo al eje normal. Los resultados experimentales obtenidos en láseres PpnN de gran cavidad en modo de orden cero sustentan estas consideraciones de diseño.