Квантово-каскадный лазер терагерцового диапазона с брэгговским отражателем

Изобретение относится к созданию квантово-каскадного лазера терагерцового диапазона (ТГц ККЛ) с двойным металлическим волноводом, который отличается от стандартного варианта конструкции наличием брэгговского отражателя вблизи одного из торцов волновода. Данное распределенное брэгговское зеркало позволяет добиться высокого коэффициента отражения от соответствующего торца ККЛ, что в свою очередь способно существенно подавить интерференцию генерируемого излучения от двух торцов двойного металлического волновода и улучшить направленность терагерцового излучения предлагаемого прибора. Для изготовления этого отражателя достаточно перед одним из торцов двойного металлического волновода ТГц ККЛ в верхнем контактном слое и материале активной области под ним проделать ряды эквидистантных цилиндрических отверстий одинакового радиуса. Эти ряды отверстий глубиной до нижней металлической обкладки волновода чередуются с полосами исходного двойного металлического волновода. Такая конструкция представляет собой, в сущности, брэгговский отражатель с периодически меняющимся эффективным показателем преломления. Традиционно двойной металлический волновод представляет собой два металлических слоя, прилегающих сверху и снизу к полупроводниковой сверхрешетке ККЛ и обеспечивающих высокий фактор оптического ограничения терагерцового излучения внутри активной области. Техническим результатом изобретения является увеличение коэффициента отражения от торца волновода с брэгговским зеркалом и, как следствие, улучшение направленности излучения ККЛ в дальней зоне. Электродинамический расчет показывает, что предлагаемая конфигурация волновода ТГц ККЛ позволяет добиться улучшения характеристик пучка излучения, выходящего из торца лазера. В первую очередь, на диаграмме направленности излучения появляется основной лепесток, превалирующий над остальными, а также уменьшается угловая расходимость основного лепестка, что важно, например, с точки зрения эффективного ввода излучения в терагерцовые волноводы.