Компоненты волоконно-оптических систем. Белкин М.Е. - 56 стр.

                                        56

который представляет собой объемный резонатор. При этом, как
следует из теории волноводов, если не принять мер по ограничению
поперечного сечения этого резонатора, в нем, кроме продольных
типов колебаний (мод), может также существовать несколько попе-
речных мод, каждая из которых характеризуется своей частотой. На
этих частотах (длинах волн) может также возбуждаться лазерная
генерация, что отразится в расширении спектра излучения. В резо-
наторе [4] каждая мода характеризуется тремя индексами, соответ-
ствующими числу максимумов распределения электромагнитного
поля по трем взаимно перпендикулярным направлениям: длине,
ширине и высоте. Не учитывая краевых и локальных температурных
эффектов, условие резонанса определяется целым числом полуволн,
укладывающихся вдоль соответствующего направления. А именно,
справедливо выражение:
                                    λl ,w,h
                       M l , w ,h   = ng Ll ,w,h               (31)
                                 2
где Ml,w,h – число мод в направлении соответственно длины, ширины
и высоты резонатора, λl,w,h – длина волны соответствующей моды в
свободном пространстве, ng – групповой показатель преломления
полупроводника на центральной длине волны (для упрощения счи-
таем волновод изотропным), Ll,w,h – размер резонатора в соответ-
ствующем направлении. Высота лазерного резонатора (индекс h)
будет определяться толщиной волноводного слоя, которая, как вид-
но из рис. 24, существенно меньше половины длины рабочей волны
даже в первом окне прозрачности. Это означает, что в резонаторе в
направлении высоты может возбуждаться только низшая попереч-
ная мода. Обеспечение одномодового режима в направлении шири-
ны (индекс w) обычно осуществляется путем формирования соот-
ветствующего профиля показателя преломления и применения кон-
струкции с узким полоском в зоне верхней контактной площадки
(см. рис. 23). Исследования показали [13], что для этого ширина по-
лоска должна быть менее 10 мкм. Режим работы, при котором в
спектре лазера присутствует одна поперечная мода, получил назва-
ние одномодовый [8]. При указанной выше типичной длине лазер-
ного кристалла в его резонаторе согласно (31) должно существовать
множество продольных мод. Чтобы определить расстояние между