Planare Laserdioden mit Vertikalresonator und zweidimensionale Laserdiodenarrays für die optische Verbindungstechnik:
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| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1995
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| adam_text | Titel: Planare Laserdioden mit Vertikalresonator und zweidimensionale Laserdiodenarrays für die optische V
Autor: Zeeb, Eberhard
Jahr: 1995
V Inhaltsverzeichnis X Einleitung 1 2 Laserdioden mit Vertikalresonator - Grundlagen 4 2.1 Vergleich mit Kantenemittern......................... 4 2.2 Bragg-Reflektoren ............................... 8 2.3 Aufbau der Laserkavität............................ 11 2.4 Vergleich verschiedener Strukturkonzepte................... 13 3 Widerstand von AlGaAs/GaAs Heteroübergängen 17 3.1 Berechnung des Widerstandes......................... 17 3.1.1 Formalismus zur Berechnung des Potentialverlaufs.......... 17 3.1.2 Berechnete Potentialverläufe...................... 23 3.1.3 Formalismus zur Berechnung des Tunnelstroms ...........26 3.1.4 Berechnete Tunnelströme........................ 29 3.2 Vergleich verschiedener Theorien ....................... 34 3.2.1 Thermoemissionsstrom......................... 34 3.2.2 Grenzen theoretischer Modelle................ 36
VI INHALTSVERZEICHNIS 3.3 Grundlegende experimentelle Untersuchungen................ 39 3.3.1 Einfluß von AlGaAs Zwischenschichten................ 41 3.3.2 Einfluß der Dotierung.......................... 42 3.3.3 Temperaturabhängigkeit des Widerstands .............. 45 3.4 Vergleich Theorie/Experiment......................... 45 3.5 Optimierung des Bragg-Spiegels........................ 48 4 Protonenimplantation 51 4.1 Protonen- und Störstellenprofil........................ 52 4.1.1 Betrachtung amorpher Festkörper................... 52 4.1.2 Der Channeling Effekt......................... 57 4.2 Schichtwiderstand nach Protonenimplantation................ 58 4.3 Implantationsprofil für VCSELs........................ 60 4.4 Implantationsmaske............................... 62 5 VCSEL Teststrukturen 63 6 Laserdioden mit Vertikalresonator 67 6.1 Strukturierung planarer VCSELs ....................... 68 6.2 Laserdioden niedriger Schwelle......................... 68 6.3 Betriebsspannungen............................... 71 6.4 Laserdioden mit epitaxieseitiger Lichtauskopplung.............. 74 6.4.1 Optische Ausgangskennlinien ..................... 75
INHALTSVERZEICHNIS VII 6.4.2 Laserdioden mit hohem Konversionswirkungsgrad..........76 6.4.3 Betriebstemperaturen der Laser.................... 79 6.4.4 Transversalmoden und Linienbreite..................82 6.4.5 Laserstruktur zur Hochfrequenzmodulationsmessung.........84 6.5 Aufgebaute Laserdioden............................ 85 6.5.1 Strukturierung und Aufbautechnik..................86 6.5.2 Ausgangskennlinien........................... 88 6.5.3 Modulationsverhalten.......................... 90 7 Zweidimensionale Laserdiodenarrays 91 7.1 Strukturierung planarer Arrays ........................ 91 7.2 Emissionseigenschaften............................. 93 7.2.1 Arrays für Wellenlängenmultiplexsysteme...............96 7.3 Modulation................................... 99 7.4 Einkopplung in Glasfaserbündel........................101 7.4.1 Einzuhaltende Justiertoleranzen bei Einkopplung in Mehrmodenfasern ...................................102 7.4.2 Aufbau zur Kopplung von Laserdiodenarrays in Glasfaserbündel . . 103 7.4.3 Einkopplung von 10x10 VCSEL Arrays in Mehrmodenfaserbündel . 105 8 Zusammenfassung und Ausblick 107 A Technologie 110 A.l Photolithographieprozesse...........................110
VIII INHALTSVERZEICHNIS A.2 Drei- Lagen-Lack .................................112 A.3 Atzlösungen...................................113 A.4 Dünnpolieren..................................114 A.5 Reinigung und Lift-Off.............................114 A.6 Ohmsche Kontakte...............................114 B Untersuchte Laserschichtstrukturen 116 C Kopplungswirkungsgrad in Multimodefasern 128 D Verzeichnis der Formelzeichen 131 E Vorveröffentlichungen 135
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