Физико-технологические принципы создания интегральных многоэлементных фотонных схем на основе полупроводниковых наногетероструктур для мощных источников лазерного излучения с использованием технологии селективной эпитаксии

Достижения в области разработки и создания мощных лазеров на основе полупроводниковых наногетероструктур за последнее десятилетие привели к широкому внедрению лазерных технологий в различные области: от машиностроения и обработки материалов до медицины и энергетики. В настоящее время увеличение оптической мощности в лазерных системах на основе полупроводниковых гетероструктур реализуется за счет расширения излучающей апертуры, что позволяет преодолеть кВт уровень. Однако такой подход теряет свою эффективность в связи с катастрофическим ухудшением спектральной и пространственной яркости.Научная значимость проекта заключается в разработке платформы, объединяющая: (i) многомерную физическую модель, построенную на базе современных вычислительных ресурсов;(ii) технологические методы формирования интегрированных многоэлементных лазерных систем с элементами управления оптическими потоками на базе современных эпитаксиальных и постростовых методик; (iii) методы и подходы, обеспечивающие полноту измерения характеристик процессов с пространственно временным разрешением в образцах мощных лазерных систем в режимах сверхвысоких уровней электрооптического возбуждения.Для решения поставленной проблемы в рамках предлагаемого проекта впервые будут разработаны физико-технологические основы создания интегральных многоэлементных фотонных схем на основе полупроводниковых наногетероструктур Al-Ga-In-As-P/GaAs для мощных источников лазерного излучения, излучающих в спектральном диапазоне 800-1100нм, с использованием технологии селективной эпитаксии. Новый тип полупроводниковых гетероструктур, обеспечит модовую и спектральную селекцию при сверхвысоких уровнях возбуждения.