Sobre la Teoría del Ancho de Línea en Laser Semiconductor

JAVIER ARMANDO GUTIERREZ; JUAN PABLO APARICIO

La Falda - Cordoba

Congreso; 10º TREFEMAC 2012; 2012

10º Congreso Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada

El laser semiconductor, por su versatilidad, diseño compacto y bajo costo es un dispositivo de gran utilidad y amplias aplicaciones. Tanto desde un punto de vista teórico como práctico, el estudio de su ancho de línea es de gran interés. De acuerdo con la teoría estandar [1,2], el ancho de línea en un laser semiconductor se debe a las fluctuaciones debidas al proceso aleatorio de emisión espontánea. Dicha teoría utliza ecuaciones de Langevin como aproximación del proceso estocastico modelado. Sin embargo esta teoría presenta algunos problemas. Por un lado, para que el ancho de línea predecido sea del orden del observado cada emisión espontánea debe contribuir a una variación en intensidad correspondiente a cientos de fotones. Por otra parte, el ancho de línea obtenido es inversamente proporcional a la potencia del laser, un resultado que no es esperado [3]. En este trabajo nosotros proponemos que el origen del ancho de línea se debe a las fluctuaciones intrínsecas debidas al caracter estocastico del proceso de emisión estimulada. En particular mostramos que el proceso de emisión espontánea es despreciable en el régimen laser. En este nuevo enfoque el ancho de línea es proporcional a la raíz de la intensidad. [1] C. H. Henry. "Theory of linewidth of semiconductorr lasers," IEEE J Quantum Electronics QE-18, pp 259-264(1982). [2] C. H.Henry. "Theory of linewidth of semiconductor lasers" IEEE J Quantum Electronics QE-19, pp 1391-1397 (1983). [3] B. Sapivak,S. Luryi. "Is there a linewidth theory for semiconductor lasers?" Future Trends in Microelectronics: Up the Nano Creek" Eds., Wily Interscience (2007)