Surface emitting quantum-cascade lasers with a second-order grating and increased coupling coefficient

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The results of studying the characteristics of surface-emitting quantum-cascade ring lasers with a second-order grating are presented. The selection of etching receipt by ion beam lithography made it possible to increase the coupling coefficient to 12 cm–1. Lasing close to 7.6 μm with a low threshold current density (about 0.3 kA/cm2) is demonstrated.

About the authors

A. V. Babichev

ITMO University

Author for correspondence.
Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 197101, Saint Petersburg

N. A. Pikhtin

Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 194021, Saint Petersburg

I. I. Novikov

ITMO University

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 197101, Saint Petersburg

L. Ya. Karachinsky

ITMO University

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 197101, Saint Petersburg

V. P. Evtikhiev

ITMO University; Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 197101, Saint Petersburg; Russia, 194021, Saint Petersburg

A. V. Lyutetskii

Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 194021, Saint Petersburg

S. O. Slipchenko

Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 194021, Saint Petersburg

M. I. Mitrofanov

Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences; Submicron Heterostructures for Microelectronics Research & Engineering Center of the Russian Academy of Sciences

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 194021, Saint Petersburg; Russia, 194021, Saint Petersburg

G. V. Voznyuk

ITMO University; Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 197101, Saint Petersburg; Russia, 194021, Saint Petersburg

V. Yu. Panevin

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 195251, Saint Petersburg

A. D. Petruk

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 195251, Saint Petersburg

N. Yu. Kharin

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 195251, Saint Petersburg

A. G. Gladyshev

ITMO University

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 197101, Saint Petersburg

E. S. Kolodeznyi

ITMO University

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 197101, Saint Petersburg

A. Yu. Egorov

Alferov Saint Petersburg National Research Academic University of the Russian Academy of Sciences

Email: a.babichev@itmo.ru
Russia, 194021, Saint Petersburg

References

  1. Harrer A., Szedlak R., Schwarz B. et al. // Sci. Reports. 2016. V. 6. No. 1. Art. No. 21795.
  2. Szedlak R., Hayden J., Martín-Mateos P. et al. // Opt. Engin. 2018. V. 57. No. 1. Art. No. 011005.
  3. Tütüncü E., Kokoric V., Szedlak R. et al. // Analyst. 2016. V. 141. No. 22. P. 6202.
  4. Szedlak R., Harrer A., Holzbauer M. et al. // ACS Photonics. 2016. V. 3. No. 10. P. 1794.
  5. Hinkov B., Pilat F., Lux L. et al. // Nature Commun. 2022. V. 13. No. 1. Art. No. 4753.
  6. Wu D.H., Razeghi M. // APL Materials. 2017. V. 5. No. 3. Art. No. 035505.
  7. Mujagić E., Hoffmann L.K., Schartner S. et al. // Proc. SPIE. 2009. V. 7230. Art. No. 723015.
  8. Mujagić E., Hoffmann L.K., Schartner S. et al. // Proc. CLEO/QELS 2009 (Baltimore, 2009) Art. No. CThT4.
  9. Schwarze C., Szedlak R., Ahn S.I. et al. // Appl. Phys. Lett. 2013. V. 103. No. 8. Art. No. 081101.
  10. Szedlak R., Schwarzer C., Zederbauer T. et al. // Opt. Express. 2014. V. 22. No. 13. P. 15829.
  11. Szedlak R., Holzbauer M., MacFarland D. et al. // Sci. Reports. 2015. V. 5. Art. No. 16668.
  12. Piccardo M., Schwarz B., Kazakov D. et al. // Nature. 2020. V. 582. No. 7812. P. 360.
  13. Schwarzer C., Mujagić E., Yao Y. et al. // Appl. Phys. Lett. 2010. V. 97. No. 7. Art. No. 071103.
  14. Holzbauer M., Szedlak R., Detz H. et al. // Appl. Phys. Lett. 2017. V. 111. No. 17. Art. No. 171101.
  15. Knötig H., Hinkov B., Weih R. et al. // Appl. Phys. Lett. 2020. V. 116. No. 13. Art. No. 131101.
  16. Bai Y., Tsao S., Bandyopadhyay N. et al. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 99. No. 26. Art. No. 261104.
  17. Бабичев А.В., Гладышев А.Г., Дюделев В.В. и др. // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46. № 9. С. 35; Babichev A.V., Gladyshev A.G., Dudelev V.V. et al. // Tech. Phys. Lett. 2020. V. 46. No. 5. P. 442.
  18. Дюделев В.В., Михайлов Д.А., Бабичев А.В. и др. // Квант. электрон. 2020. Т. 50. № 11. С. 989; Dudelev V.V., Mikhailov D.A., Babichev A.V. et al. // Quant. Electron. 2020. V. 50. No. 11. P. 989.
  19. Lyakh A., Maulini R., Tsekoun A. et al. // Opt. Express. 2012. V. 20. No. 22. P. 24272.
  20. Бабичев А.В., Гладышев А.Г., Курочкин А.С. и др. // Письма в ЖТФ. 2019. Т. 45. № 8. С. 31; Babichev A.V., Gladyshev A.G., Kurochkin A.S. et al. // Tech. Phys. Lett. 2019. V. 45. No. 4. P. 398.
  21. Brandstetter M., Genner A., Schwarzer C. et al. // Opt. Express. 2014. V. 22. No. 3. P. 2656.
  22. Mujagić E., Schwarzer C., Yao Y. et al. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98. No. 14. Art. No. 141101.
  23. Бабичев А.В., Михайлов Д.А., Колодезный Е.С. и др. // ФТП. 2022. Т. 56. № 9. С. 908; Babichev A.V., Mikhailov D.A., Kolodeznyi E.S. et al. // Semiconductors. 2022. V. 56. No. 9. P. 689.
  24. Bai Y., Slivken S., Kuboya S. et al. // Nature Photonics. 2010. V. 4. No. 2. P. 99.
  25. Gmachl C., Tredicucci A., Capasso F. et al. // Appl. Phys. Lett. 1998. V. 72. No. 24. P. 3130.
  26. Бабичев А.В., Пашнев Д.А., Гладышев А.Г. и др. // Опт. и спектроск. 2020. Т. 128. № 8. С. 1165; Babichev A.V., Pashnev D.A., Gladyshev A.G. et al. // Opt. Spectrosс. 2020. V. 128. No. 8. P. 1187.
  27. Faist J., Gmachl C., Striccoli M. et al. // Appl. Phys. Lett. 1996. V. 69. No. 17. P. 2456.
  28. Бабичев А.В., Колодезный Е.С., Гладышев А.Г. и др. // Письма в ЖТФ. 2022. Т. 48. № 5. С. 7; Babichev A.V., Kolodeznyi E.S., Gladyshev A.G. et al. // Tech. Phys. Lett. 2022. V. 48. No. 3. P. 6.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (91KB)
3.

Download (1MB)
4.

Download (50KB)
5.

Download (170KB)

Copyright (c) 2023 А.В. Бабичев, Е.С. Колодезный, А.Г. Гладышев, Н.Ю. Харин, А.Д. Петрук, В.Ю. Паневин, Г.В. Вознюк, М.И. Митрофанов, С.О. Слипченко, А.В. Лютецкий, В.П. Евтихиев, Л.Я. Карачинский, И.И. Новиков, Н.А. Пихтин, А.Ю. Егоров

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».