Caracterização térmica de diodos-laser de potência para telecomunicações através da microscopia fototérmica
Luis Carlos Ogando Dacal
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP D115c
Campinas, SP : [s.n.], 1997.
143 f. : il.
Orientador: Antonio Manoel Mansanares
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
Resumo: Neste trabalho foram investigados, através da Microscopia Fototérmica de Reflexão, diodo-lasers de potência fabricados pelo CPqD ( Telebrás ) e usados em telecomunicações. Trata-se de lasers com substrato de GaAs, poço quântico de InGaAs ( pico de emissão em 980 nm ), camadas confinantes de...
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Resumo: Neste trabalho foram investigados, através da Microscopia Fototérmica de Reflexão, diodo-lasers de potência fabricados pelo CPqD ( Telebrás ) e usados em telecomunicações. Trata-se de lasers com substrato de GaAs, poço quântico de InGaAs ( pico de emissão em 980 nm ), camadas confinantes de GaAlAs e GaInP. A estrutura fisica é do tipo "ridge". Os lasers foram tratados com camada anti-refletora ( AR ) na face frontal e reflexão máxima ( Rmax ) na face traseira, montados com lado p para cima ou para baixo ( substrato ). A distribuição de temperatura na face dos lasers, e sobre o seu contato elétrico ( sobre o "ridge" ) no caso de serem montados com o lado p para cima, foi detenninada. No último caso, as medidas foram feitas nas proximidades do espelho e no meio da cavidade. Os resultados experimentais evidenciam o maior aquecimento do espelho. A partir destes resultados e do cálculo da temperatura para a geometria do problema, foi estabelecida a relação entre as perdas no volume e as de superfície para estes lasers. A partir dos cálculos também foi possível concluir que a camada de alumina ( AR na face de saída ) não influencia significativamente a distribuição de temperatura. Por outro lado, os resultados experimentais obtidos na face do laser mostram a importância das camadas de confinamento de luz no aquecimento da região ativa. Medidas feitas sob as mesmas condições de corrente injetada, mas sob diferentes níveis de potência de saída mostram nitidamente a influência da luz no processo de aquecimento. A absorbância da superficie do dispositivo foi determinada, mostrando-se muito superior àquela da camada de alumina, indicando que se trata de aquecimento por absorção de luz na superficie do cristal
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Abstract: In this work the Photothermal Reflectance Microscopy was used to investigate telecommunication laser-diodes produced by CPqD-Telebrás. These lasers are InGaAs SQW lasers operating at 980 nm, with GaAlAs or GaInP cladding layers, based on GaAs substrate, and using a ridge waveguiding...
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Abstract: In this work the Photothermal Reflectance Microscopy was used to investigate telecommunication laser-diodes produced by CPqD-Telebrás. These lasers are InGaAs SQW lasers operating at 980 nm, with GaAlAs or GaInP cladding layers, based on GaAs substrate, and using a ridge waveguiding structure. The laser facets were coated with l/4 Al2O3 and l/4 Al2O3/Si layers to provide anti-reflection and maximum reflection mirrors ( front and rear facet, respectively ). The devices were soldered junction-side up or junction-side down on the heat sink. The temperature distribution was determined on the laser facet, as well as on the electric contact ( on the ridge ) in the case of junction-side up soldered devices. In the last case, measurements were made both near the facet and in the middle of the cavity .Experimental results show a higher temperature distribution near the facet. Comparing these results with the calculated temperature for the specific geometry allows to establish the relationship between the bulk and surface losses. From the calculated temperature we conclude also that the Al2O3 layer does not play a significant role in the temperature distribution. On the other hand, experimental results obtained on the facet show the important role of the cladding layers on the laser temperature. Measurements performed under the same injection current level, but under different output power levels, show clearly the influence of the laser light in the heating process of the device. The surface absorbency was found to be much higher than that of Al2O3, indicating that the main heating mechanism is the surface crystal absorption of the emitted laser light
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Caracterização térmica de diodos-laser de potência para telecomunicações através da microscopia fototérmica
Luis Carlos Ogando Dacal
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