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1
半導体レーザー
モードレーザー光の電磁界分布
縦モードスペクトル
横モードビーム形状
Position
2
横モード
近視野像
端面
遠視野像
近視野像の回折像
3
垂直横モード
4
垂直横モードの指標
ビーム径
放射角
5
垂直横モード Jth
μm1.0<d基本モード
6
水平横モード
7
半導体レーザー水平横モードの制御
屈折率導波利得導波
不安定 安定Ith大 Ith小
製作容易 製作やや難
8
利得導波構造
電極 選択形成
キャリア濃度 分布
利得,損失
9
屈折率分布
自由キャリアプラズマ効果
空間的ホールバーニング
活性層での発熱
10
eEtxm
txm −=+
dd1
dd
τ
PED += 0εE
em −,v
11
nnm
enr0
2*
rf 2 εω−=Δ
キャリア濃度 n ↗屈折率 nr
↘
12
キャリア濃度 n ↗
屈折率 nr
↗
誘導放出レート ↗
キャリア濃度 n ↘
13
Tn Δ×=Δ −4rT 1052~
14
横モード不安定
15
屈折率導波構造
rfr nn Δ>ΔW
拡散長<W
基本モード
16
リブ導波路
結晶成長1回
pnpn構造
17
リッジ導波路
結晶成長後,エッチング
工程簡単
18
埋め込み構造
エッチング後,再成長
工程複雑
高効率
低しきい値
19
縦モード
スペクトル
多モード発振 単一モード発振
20
CD, DVD, LBP, 短距離光通信
長距離大容量
光通信
21
Fabry-Perot LD:静特性
I, T ↗
λ↗
モード 跳び
22
利得
発振モード
モード跳び
他モード抑制
23
Fabry-Perot LD:動特性
時間
キャリア
濃度
光子数
密度
緩和振動
td
24
と
I との関係
nτ
25
時間平均 スペクトル
時刻により利得ピーク変動
波長λ変動
チャーピング
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