Полностью электрическое управление разверткой лазерного луча на основе квантово-размерной гетероструктуры с интегрированным распределенным брэгговским зеркалом

Проведены теоретические исследования характеристик полупроводниковых чип-модуляторов, обеспечивающих угловое отклонение направленного лазерного излучения за счет полностью электрической модуляции оптических характеристик полупроводниковой гетероструктуры. Разработаны конструкции квантово-размерных полупроводниковых волноводных гетероструктур с распределенным брэгговским зеркалом, интегрально сформированным на поверхности гетероструктуры. Предложена конструкция волноводной структуры, включающей 20 периодов связанных асимметричных квантовых ям, обеспечивающих значение фактора оптического ограничения волноводной моды 20%, и оптимизированный профиль легирования, позволяющий сохранить равномерное распределение электрического поля в области квантовых ям во всем диапазоне рабочих напряжений. В предложенной волноводной структуре изменение показателя преломления за счет квантово-размерного эффекта Штарка достигает 0.086 при изменении управляющего сигнала от 0 до 6 В. Для предложенной конструкции волноводной структуры продемонстрирована возможность пространственной (угловой) развертки в диапазоне 1–2$^\circ$ для лазерного излучения, выводимого с поверхности распределенного брэгговского зеркала, при расходимости менее 0.1$^\circ$.