SIMULTANEOUS DUAL-WAVELENGTH GENERATION FROM VERTICAL EXTERNAL-CAVITY SURFACE-EMITTING SEMICONDUCTOR LASERS
S. Ranta^a, T. Leinonen^a, A. Härkönen^a, A. Laakso^a, Y. Morozov^b, and M. Pessa^a
aOptoelectronics Research Centre, Tampere University of Technology, P.O. Box 692, FI-33101 Tampere, Finland
E-mail: sanna.ranta@tut.fi
^bInstitute of Radio Engineering and Electronics (Saratov Branch), Russian Academy of Sciences, Zelenaya 38, 410019 Saratov, Russia

Received 26 August 2009; revised 15 October 2010; accepted 19 March 2010

We demonstrate dual-wavelength emission from optically pumped vertical-external-cavity surface-emitting lasers (VECSELs) with two different gain mirror designs. The first gain mirror design (S1) generated an optical output power of 0.39 W at $\lambda$_S = 984 nm and 0.30 W at $\lambda$_\lambdaL = 1042 nm. A VECSEL using the second gain mirror design (S2) generated a maximum optical output power of 0.75 W at $\lambda$_S = 966 nm and 1.38 W at $\lambda$_\lambdaL = 1047 nm. VESCELs using either gain mirror design exhibited self-pulsating behaviour in the high output power regime. In the VECSEL using the S1 gain mirror design, self-pulsation started beyond the $\lambda$_S output power of 140 mW and $\lambda$_\lambdaL output power of 115 mW. The corresponding output power limits in the VECSEL using the S2 gain mirror were 300 mW for both wavelengths.

Keywords: vertical external-cavity surface-emitting lasers, resonant periodic gain structure, semiconductor lasers

VIENALAIKIS DVIEJŲ BANGŲ GENERAVIMAS IŠ PUSLAIDININKINIŲ VERTIKALIAI SPINDULIUOJANČIO PAVIRŠIAUS LAZERIŲ SU IŠORINIU REZONATORIUMI
S. Ranta^a, T. Leinonen^a, A. Härkönen^a, A. Laakso^a, Y. Morozov^b, M. Pessa^a
aTamperės technologijos universiteto Optoelektronikos mokslinių tyrimų centras, Tamperė, Suomija
^b Rusijos MA Radijo inžinerijos ir elektronikos instituto Saratovo skyrius, Saratovas, Rusija

Pademonstruotas dviejų bangų generavimas iš optiškai kaupinamo vertikaliai spinduliuojančio paviršiaus lazerio su išoriniu rezonatoriumi (angl. tokio lazerio trumpinys yra VECSEL), naudojant dviejų skirtingų konstrukcijų stiprinančiuosius veidrodžius. Pirmoji stiprinančiojo veidrodžio konstrukcija (S1) leido generuoti 0,39 W galios $\lambda$_S = 984 nm bangos ilgio spinduliuotę ir 0,30 W galios $\lambda$_\lambdaL = 1042 nm spinduliuotę. VECSEL lazeris su antrąja stiprinančiojo veidrodžio konstrukcija (S2) generavo maksimalią 0,75 W galios spinduliuotę, kurios bangos ilgis $\lambda$_S = 966 nm, ir 1,38 W galios spinduliuotę, kurios bangos ilgis $\lambda$_\lambdaL = 1047 nm. VECSEL lazeriai su abiejų konstrukcijų stiprinančiaisiais veidrodžiais išsiskyrė savipulsacija esant didelių išvadinių galių režimui. Lazeryje su S1 konstrukcijos stiprinančiuoju veidrodžiu savipulsacijos prasidėdavo bangos $\lambda$_S galiai viršijus 140 mW, o bangos $\lambda$_\lambdaL – viršijus 115 mW. Lazeryje su S2 konstrukcijos stiprinančiuoju veidrodžiu savipulsacijos atsiradimo slenkstis esant atitinkamiems abiejų bangų ilgiams buvo 300 mW.