Влияние неоднородного уширения и преднамеренно внесенной неупорядоченности на ширину спектра генерации лазеров на квантовых точках

Получены аналитические выражения для формы и ширины спектров генерации лазера на квантовых точках при малом, по сравнению с шириной спектра, однородном уширении уровней энергии квантовых точек. Показано, что при комнатной температуре зависимость ширины спектра лазерной генерации от выходной мощности определяется двумя безразмерными параметрами: нормированной на температуру шириной распределения квантовых точек по энергии оптического перехода, а также отношением оптических потерь к максимальному усилению. Найдены оптимальные размеры активной области лазера для достижения заданной ширины спектра излучения при минимальном токе накачки. Проанализирована возможность использования многослойных структур с квантовыми точками для увеличения ширины спектра лазерной генерации. Показано, что использование нескольких рядов квантовых точек с преднамеренно варьируемым положением энергии оптического перехода приводит к уширению спектров генерации и приведены численные оценки.