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InGaAs/GaAs应变量子阱激光器线宽展宽因子的理论研究

张帆 李林 马晓辉 李占国 隋庆学 高欣 曲轶 薄报学 刘国军

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InGaAs/GaAs应变量子阱激光器线宽展宽因子的理论研究

张帆, 李林, 马晓辉, 李占国, 隋庆学, 高欣, 曲轶, 薄报学, 刘国军

Theoretical study of linewidth enhancement factor of InGaAs/GaAs strained quantum well lasers

Zhang Fan, Li Lin, Ma Xiao-Hui, Li Zhan-Guo, Sui Qing-Xue, Gao Xin, Qu Yi, Bo Bao-Xue, Liu Guo-Jun
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  • 详细地介绍了计算线宽展宽因子(因子)的理论基础及推导过程, 建立了因子的简便模型. 该模型分别考虑了带间跃迁、带隙收缩和自由载流子效应对因子的影响, 利用不同载流子浓度下的增益曲线得到光子能量随载流子浓度的变化速率以及微分增益, 进而对因子进行近似计算. 模拟计算了InGaAs/GaAs量子阱激光器的增益曲线及因子的大小, 计算结果与文献报道的实验值相符. 进一步讨论了InGaAs/GaAs量子阱阱宽及In组分对因子的影响. 结果表明,因子随In组分和阱宽的增加而增加.
    A simple model of calculating the linewidth enhancement factor ( factor) is presented by introducing the correlative theory and its conversion formula of the factor in detail. The contributions of interband transition, free carrier absorption and band gap narrowing to the factor are taken into account. Carrier concentration and differential gain dependence of photon energy are obtained from the gain curves for different carrier concentrations. The gain curves and the factor of InGaAs/GaAs quantum well are simulated, separately, and the results accord well with those reported in the literature. Subsequently discussed are two important parameters of InGaAs/GaAs quantum well laser containing quantum well width and In mole fraction. The results show that the increase of two parameters leads the factor to increase.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60976038, 61006039)和高功率半导体激光国家重点实验室基金(批准号: 010602)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 60976038, 61006039) and the National Key Laboratory of High Power Semiconductor Lasers Foundation of China (Grant No. 010602).
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-04-21
  • 修回日期:  2011-05-23
  • 刊出日期:  2012-03-05

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