Realization and characterization of 1.55 µm emitting V(E)CSELs on InP
Etudes et caractérisations de V(E)CSELs émettant à 1.55 µm sur InP
Résumé
The development of vertical-(external)-cavity surface-emitting lasers (V(E)CSELs) in the NIR range is still challenging but would represent a real breakthrough for the scientific community, with important perspectives in different areas of fundamental research and applied physics (WDM and FTTH networks, toxic/explosive gas and deformation detectors, biomedical, microwaves, RADAR/LIDAR, THz sources, etc). Here, a study for the realization and optimization of V(E)CSEL devices is presented, together with some preliminary results. Particularly, the integration of nanostructures-based active region (such as quantum dashes, QDHs) and its unconventional performances (in terms of polarizations stability, temperature insensitivity and wide spectral gain) are investigated. Thermal optimization in External-cavity VCSEL through FEM simulation is also presented. Finally, VECSEL coupling constant measurement are described, in the case of QW/QDH-based active regions.
Une étude de la gestion du budget thermique sur des structures OP-V(E)CSELs (Optically-Pumped Vertical-(External)-Cavity Surface-Emitting Lasers) sur InP est présentée. Deux solutions technologiques différentes sont comparées à l’aide de simulations par éléments finis (FEM). La première est basée sur le report de la région active sur substrat hôte et sur l’intégration des DBR hybrides et de dissipateurs de Cu localisés, tandis que la deuxième a recours à des miroirs de Bragg GaAs/AlAs à hautes conductivités thermiques, reportés sur des substrats diamant. Les simulations, corrélées par des mesures expérimentales, montrent que la première solution est bien adaptée au cas des VCSEL en cavité courte qui présentent des petits diamètres de pompage (< 50µm). En revanche, la deuxième solution s’avère plus intéressante dans le cas des VECSELs où la présence d’un grand diamètre de mode est accompagnée d’une montée en température imposant l’utilisation de stratégies de dissipation thermique plus efficaces.