Квантоворазмерные полупроводниковые наногетероструктуры со сверхшироким спектром усиления и лазеры ближнего ИК-диапазона с расширенным волноводом на их основе для создания перестраиваемого источника лазерного излучения в диапазоне от красного до синего цвета

Описана теоретическая модель для адекватного описания формирования активной области на основе полупроводниковых квантоворазмерных наногетероструктур для формирования сверхширокого спектра усиления. Выбраны варианты и исследования по оптимизации конструкции квантоворазмерных полупроводниковых наногетероструктур со сверхшироким спектром усиления для достижения совокупности заявленных технических характеристик. Описана теоретическая модель для расчета профиля волновода и периодической поляризации нелинейного кристалла для эффективной генерации второй гармоники в широком спектральном диапазоне. Описана теоретическая модельдля расчета зависимости эффективности генерации второй гармоники от интенсивности накачки и длины нелинейного кристалла. Выбраны варианты и исследования по оптимизации конструкции волноводов в нелинейных кристаллах для достижения совокупности заявленных технических характеристик. Выбраны варианты и исследования по оптимизации конструкции кристаллов полупроводниковых лазеров с расширенным волноводом, излучающих в спектральном диапазоне 950-1300 нм, для достижения совокупности заявленных технических характеристик.

Разработка теоретической модели и проведение численного расчета различных конструкций полупроводниковых лазеров с расширенным волноводом и активной областью на основе полупроводниковых квантоворазмерных наногетероструктур, излучающих в спектральном диапазоне 950-1300 нм, обеспечивающих одновременный контроль пространственного модового состава и управление спектром генерируемого излучения.
  Проведение исследований по отработке технологических режимов синтеза методом молекулярно-пучковой эпитаксии наногетероструктур со сверхшироким спектром усиления.

Рассчитаны показатели преломления слоёв лазерного волновода для диапазона длин волн 950-1300 нм, в том числе слоёв, содержащих InGaAs квантовые ямы и InAs квантовые точки и волноводы полупроводниковых лазеров с туннельно-связанными волноводами. Исследованы динамические характеристики полупроводниковых лазеров на основе квантовых точек при накачке токовыми импульсами свыше 10 порогов. Разработана лабораторно-технологическая инструкция изготовления методом молекулярно-пучковой эпитаксии квантоворазмерных полупроводниковых наногетероструктур со сверхшироким спектром усиления с различными характеристиками; изготовлены лабораторные образцы и проведены их испытания. Предложена конструкция нового полупроводникового метаматериала для генерации второй гармоники. Разработана ЭКД волновода на основе ниобата лития (НЛ), обеспечивающего необходимый диапазон перестройки эффективного удвоения частоты от красного до синего цвета. Методом протонно-ионного обмена, на нелинейных кристаллах были изготовлены лабораторные образцы канальных волноводов трех типов; проведено исследование полученных образцов волноводов. Разработана и изготовлена оптическая схема для эффективного ввода излучения полупроводниковых лазеров в волновод нелинейного кристалла.

Изготовлены образцы кристаллов полупроводниковых лазеров по разработанной лабораторной технологической инструкции и эскизной конструкторсокой документации и проведены испытания. Разработана лабораторная технологическая инструкция по изготовлению лабораторного образца перестраиваемого лазерного источника от красного до синего цвета. Изготовлен лабораторный образец перестраиваемого лазерного источника от красного до синего цвета.

Разработаны эскизная конструкторская документация (ЭКД) и лабораторная технологическая инструкция (ЛТИ) изготовления лабораторных образцов (ЛО) кристаллов полупроводниковых лазеров (КППЛ ). Изготовлены ЛО КППЛ в соответствии ЛТИ и ЭКД. Изготовлено семь ЛО с шириной полоска (ШП) 100 мкм и 3 образца с ШП 4 мкм. Проведены испытания КППЛ . Разработана ЛТИ изготовления ЛО перестраиваемого лазерного источника от красного до синего цвета и изготовлен ЛО. Произведена апробация ЛО КППЛ в составе ЛО перестраиваемого лазерного источника от красного до синего цвета. Произведена разработка ТЗ на ОКР.