Регистрация / Вход
Прислать материал

Управление дальними полями и длиной волны генерации в лазерах на основе эпитаксиальных фотонных кристаллов

Информация отсутствует

Соисполнители

Организация
СПбФТНОЦ РАН

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Максимов Михаил Викторович

Этапы проекта

1
30.09.2009 - 31.12.2009
1. Предложена и разработана теоретическая модель распространения оптических мод в планарных оптических резонаторах на основе одно-, двух- и трехмерных фотонных кристаллов. Проведена систематизация сведений, содержащихся в открытых информационных источниках по проблеме возможного использования полупроводниковых лазеров на основе фотонных кристаллов. Показано, что предлагаемая концепция может быть применена для инжекционных лазеров любых спектральных диапазонов, что делает ее очень привлекательной с точки зрения практического использования.
2. Проведено численное моделирование лазерных диодов с волноводами на основе одно-, двух- и трехмерных фотонных кристаллов, направленное на поиск конструкции лазера, обладающей устойчивостью генерации в фундаментальной оптической моде, как в поперечном, так и в латеральном направлении, при сохранении высокого фактора оптического ограничения для фундаментальной моды. Для чего было разработано оригинальное программное обеспечение и проведено компьютерное моделирование структуры, основанное на методе матрицы переноса, и обоснован выбор конкретных параметров, необходимых для получения малой вертикальной расходимости светового пучка при одномодовом режиме генерации. Представлены результаты численного моделирования полупроводникового волновода на основе фотонного кристалла, демонстрирующие эффективную селекцию оптических мод высокого порядка в волноводах такого типа. В результате проведенных исследований удалось показать, что предлагаемая концепция эффективна для создания мощного одномодового полупроводникового лазера с симметричной диаграммой направленности.
3. Организован и проведен семинар по теме «Фотонные кристаллы в современной оптоэлектронике» с участием Н.Н. Леденцова и ведущих специалистов по физике полупроводниковых лазеров. Семинар был проведен в Учреждении Российской академии наук Академический физико-технологический университет РАН г. Санкт-Петербург, с участием более 60 студентов и аспирантов и других специалистов по теме проекта.
Развернуть
2
01.01.2010 - 15.07.2010
2.1. Исследование качества выращенных
структур методами макро- и микро-
фотолюминесценции, сканирующей и
просвечивающей электронной микроскопии, а
также методами рентгеноструктурного анализа.
2.2. Детальное исследование характеристик одно-
и многополосковых лазеров, включающее в себя
измерение ближних и дальних полей излучения,
вольт- и ватт-амперных характеристик, спектров
излучения, температурных характеристик и др.
2.3. Разработка научно-методических материалов
для рабочей программы дисциплины
«Полупроводниковые лазеры» подготовки
магистров по направлению «Электроника и
микроэлектроника».
2.4. Проведение научно-исследовательских работ
с участием аспирантов и студентов.
2.5. Проведение семинара приглашенным
руководителем и исполнителями. Тема
семинара "Оптические ко мпоненты для
сверхскоростных линий связи",
продолжительность семинара 2 часа, количество
участников не менее 50 человек.
2.6. Эпитаксиальное выращивание образцов
наногетероструктур с низко размерной активной
областью, оптимизированных для достижения
сверхнизкой вертикальной расходимости
излучения, высокой мощности излучения и
высокой температурной стабильности
характеристик.
2.7. Разработка оптимизированного
лабораторного пост-ростового процесса
изготовления образцов лазерных диодов с
волноводом на основе одно-, двух- и трехмерных
фотонных кристаллов.
Развернуть
3
16.07.2010 - 20.09.2010
3.1. Сравнение экспериментальных результатов
(этап 2) с результатами численных вычислений
(этап 1).
3.2. Исследование характеристик
полупроводниковых лазеров с волноводом на
основе фотонного кристалла улучшенной
конструкции.
3.3. Подготовка научно-методических
материалов для занятий в рамках
модифицированного курса «Полупроводниковые
лазеры» с обучающимися АФТУ.
3.4. Проведение научно-исследовательских работ
с участием аспирантов и студентов.
3.5. Проведение патентных исследований в
соответствии с ГОСТ? 15.011-96.
3.6. Проведение семинара приглашенным
руководителем и исполнителями. Тема
семинара "Управление параметрами излучения в
новом поколении торцевых инжекционных
лазеров ", продолжительность семинара 2 часа,
количество участников не менее 40 человек.
3.7. Обобщение и оценка результатов
исследований. Разработка программы внедрения
результатов НИР в образовательный процесс.
3.8. Изготовление образцов полупроводниковых
лазеров с волноводом на основе фотонного
кристалла улучшенной конструкции.
исследование их характеристик
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.5 Проведение научных исследований коллективами под руководством приглашенных исследователей
Проведение поисковых научно-исследовательских работ в области естественных наук: 1. Синтез порфиринов кобальта иммобилизированных в матрицы органических и неорганических полимеров; 2. Исследование оптических переходов в нанокластерах частиц металлов диспергированных в неорганических полимерах на основе оксида титана; 3. Изучение транспортно-структурных характеристик ионообменных мембран с помощью сканирующей зондовой микроскопии; 4. Развитие оксидной фазы на поверхности металлического германия: кинетические и фрактальные характеристики; 5. Исследование поверхностной структуры гальванических покрытий, полученных из многокомпонентных медьсодержащих электролитов; 6. Изучение кинетики и механизма механохимического синтеза нанопорошков алюминатата лантана; 7. Синтез и исследование одномерных фотонных кристаллов на основе композитных наноматериалов на основе частиц серебра диспергированных в матрице стеклообразного ферроэлектрика; 8. Исследование спектральных характеристик пропускания фотонно-кристаллических волокон с наноразмерными элементами; 9. Исследование нелинейного распространения импульсов в средах с наночастицами углерода; 10. Исследование пропускания мощных световых импульсов фотонно-кристаллическими волокнами с наноразмерными элементами; 11. Изучение механизма формирования структуры в органическо-неорганических композитах системы углеводороды нефти – гидратированный оксид титана; 12. Исследование кинетики и механизма процесса иммобилизации ионов тяжелых металлов в структуру слоистых титанатов калия; 13. Исследование возможности управления характеристиками волоконного лазера при модификации сердцевины волокна наночастицами углерода
Продолжительность работ
2009, 2 мес.
Бюджетные средства
2,4 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2011 - 2012, 17 мес.
Бюджетные средства
0,55 млн
Организация
МГТУ им. Н.Э.Баумана
профинансировано
Продолжительность работ
2012 - 2013, 13 мес.
Бюджетные средства
1,96 млн
Организация
ООО "СВД.Спарк"
профинансировано
Тема
Разработка основ технологий создания фотонных кристаллов на основе инвертированных опаловых матриц с управляемой кросс-корреляцией оптических, магнитных и электрических свойств
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
5 млн
Количество заявок
3
Тема
Инвертированные фотонные кристаллы
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
5
Тема
Туннельно-связанные полупроводниковые наноструктуры для эпитаксиально-интегрированных мощных источников излучения.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
1
Тема
Наноструктурированные полупроводниковые эпитаксиальные слои на кремнии для тепловизионных устройств нового типа.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
1
Тема
Развитие промышленности синтетических кристаллов-диэлектриков и изделий из них
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Количество заявок
1