Modellierung der katastrophalen optischen Degradation von Hochleistungslaserdioden unter externer optischer Rückkopplung
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- Deutsch ausgewählt
40,95 €
inkl. gesetzl. MwSt.,
Beschreibung
Produktdetails
Einband
Paperback
Erscheinungsdatum
22.04.2022
Verlag
ApprimusSeitenzahl
172
Maße (L/B/H)
21/14,8/1,1 cm
Gewicht
246 g
Auflage
1
Sprache
Deutsch
ISBN
978-3-9855506-8-5
Eine Analyse der zugrunde liegenden physikalischen Mechanismen ist im Rahmen experimenteller Untersuchungen nur begrenzt möglich. Aus diesem Grund wird in der vorliegenden Arbeit ein multiphysikalisches Modell einer Hochleistungslaserdiode mit externer Kavität (ECDL) entwickelt, das durch eine selbstkonsistente Berechnung der elektrischen, optischen und thermischen Eigenschaften der Laserdiode eine Abbildung der katastrophalen Degradation erlaubt. Das Einsetzen vertikaler Leckströme wird dabei als ein entscheidender Beitrag zur positiven Rückkopplungsschleife identifiziert, die ausgehend von einer initialen Temperaturerhöhung schließlich zu einem lokalen Aufschmelzen und somit zur Zerstörung des Halbleiter-Chips führt. Das Modell wird durch eine experimentelle Studie zum Einfluss des Facettenüberhangs auf die COD-Schwelle quantitativ validiert. Mithilfe einer Analyse der Auswirkungen von Dejustagen im externen Resonator kann die starke Reduktion der COD-Schwelle spektral stabilisierter Laserdioden auf eine Absorption der rückgekoppelten Strahlung in den Metallschichten auf der p-Seite des Halbleiters zurückgeführt werden.
Abschließend wird das Modell als digitaler Prototyp zur Entwicklung Rückreflex-resistenter Laserdioden genutzt. Für eine Kombination verschiedener Design-Ansätze wird eine Steigerung der COD-Schwelle in Bezug auf die Ausgangsleistung um 37 % gegenüber dem ursprünglichen System vorhergesagt. Durch die Verwendung eines externen Resonators mit beidseitig telezentrischer, abbildender Rückkopplung ohne Bildumkehr kann unabhängig von einer Dejustage der Kollimationslinse die Absorption in den Metallschichten und folglich der Rückreflex-induzierte COD in der Simulation vollständig vermieden werden.
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