Поверхностные интегрированные дифракционные решетки высших порядков для полупроводниковых лазеров

Проведены теоретические и экспериментальные исследования поверхностных дифракционных решеток высокого порядка дифракции, выполняющих роль распределенного брэгговского зеркала (РБЗ) в полупроводниковых лазерах (λ=1030 нм) мезаполосковой конструкции. Установлено, что интерферирующие моды излучения высших порядков (ИМИВП), распространяющиеся вне плоскости волновода, оказывают определяющее влияние на спектры отражения и пропускания РБЗ. Снижение коэффициента отражения РБЗ, связанное с повышением дифракционной эффективности данных мод, может составлять 80% и более. Теоретически показано, что интенсивность ИМИВП определяется геометрической формой штриха РБЗ. Экспериментально продемонстрировано, что данные нерезонаторные моды излучения обусловливают паразитные оптические потери на выход в резонаторе лазера. Получено, что при неоптимальной геометрической форме штриха суммарная внешняя квантовая дифференциальная интенсивность паразитного лазерного излучения может превышать 45%, что составляет больше половины генерируемой оптической мощности. Приведена оптимальная геометрическая форма штриха РБЗ – трапециевидная с минимальной шириной основания клина в глубине штриха. Экспериментально показано, что при такой геометрии происходит существенное снижение мощности ИМИВП и обеспечивается минимизация паразитных оптических потерь на выход.