Abstract

We discuss the optical properties of a novel phase-coupled 8 × 8 grid contact vertical-cavity surface-emitting laser array. In addition to the usual out-of-phase array mode, we demonstrate for the first time to our knowledge in-phase surface-emitting laser-array coupling. Four array modes, (1, 1), (1, N), (N, 1), and (N, N) are characterized by comparing far-field distributions and spectra. We introduce a simple physical model to describe our experimental results.

© 1993 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, M. T. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
    [Crossref]
  2. R. A. Morgan, L. M. F. Chirovsky, M. W. Focht, G. Guth, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, K. C. Robinson, Y. H. Lee, J. L. Jewell, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1562, 149 (1991).
  3. Y. H. Lee, B. Tell, K. Brown-Goebler, J. L. Jewell, C. A. Burrus, J. A. Hove, Electron. Lett. 26, 710 (1990).
    [Crossref]
  4. J. P. van der Ziel, D. G. Deppe, N. Chand, G. J. Zydzik, S. N. G. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 26, 1873 (1990).
    [Crossref]
  5. M. Orenstein, E. Kapon, N. G. Stoffel, J. P. Harbison, L. T. Florez, J. Wullert, Appl. Phys. Lett. 58, 804 (1991).
    [Crossref]
  6. P. L. Gourley, M. E. Warren, G. R. Hadley, G. A. Vawter, T. M. Brennan, B. E. Hammons, Appl. Phys. Lett. 58, 890 (1991).
    [Crossref]
  7. W. K. Marshall, J. Katz, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 827 (1986).
    [Crossref]
  8. D. Botez, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 1752 (1985).
    [Crossref]
  9. G. R. Hadley, Opt. Lett. 15, 1215 (1990).
    [Crossref] [PubMed]
  10. W. Streifer, A. Hardy, R. D. Burnham, D. R. Scifres, Electron. Lett. 21, 118 (1985).
    [Crossref]

1992 (1)

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, M. T. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[Crossref]

1991 (3)

R. A. Morgan, L. M. F. Chirovsky, M. W. Focht, G. Guth, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, K. C. Robinson, Y. H. Lee, J. L. Jewell, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1562, 149 (1991).

M. Orenstein, E. Kapon, N. G. Stoffel, J. P. Harbison, L. T. Florez, J. Wullert, Appl. Phys. Lett. 58, 804 (1991).
[Crossref]

P. L. Gourley, M. E. Warren, G. R. Hadley, G. A. Vawter, T. M. Brennan, B. E. Hammons, Appl. Phys. Lett. 58, 890 (1991).
[Crossref]

1990 (3)

Y. H. Lee, B. Tell, K. Brown-Goebler, J. L. Jewell, C. A. Burrus, J. A. Hove, Electron. Lett. 26, 710 (1990).
[Crossref]

J. P. van der Ziel, D. G. Deppe, N. Chand, G. J. Zydzik, S. N. G. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 26, 1873 (1990).
[Crossref]

G. R. Hadley, Opt. Lett. 15, 1215 (1990).
[Crossref] [PubMed]

1986 (1)

W. K. Marshall, J. Katz, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 827 (1986).
[Crossref]

1985 (2)

D. Botez, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 1752 (1985).
[Crossref]

W. Streifer, A. Hardy, R. D. Burnham, D. R. Scifres, Electron. Lett. 21, 118 (1985).
[Crossref]

Asom, M. T.

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, M. T. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[Crossref]

R. A. Morgan, L. M. F. Chirovsky, M. W. Focht, G. Guth, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, K. C. Robinson, Y. H. Lee, J. L. Jewell, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1562, 149 (1991).

Botez, D.

D. Botez, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 1752 (1985).
[Crossref]

Brennan, T. M.

P. L. Gourley, M. E. Warren, G. R. Hadley, G. A. Vawter, T. M. Brennan, B. E. Hammons, Appl. Phys. Lett. 58, 890 (1991).
[Crossref]

Brown-Goebler, K.

Y. H. Lee, B. Tell, K. Brown-Goebler, J. L. Jewell, C. A. Burrus, J. A. Hove, Electron. Lett. 26, 710 (1990).
[Crossref]

Burnham, R. D.

W. Streifer, A. Hardy, R. D. Burnham, D. R. Scifres, Electron. Lett. 21, 118 (1985).
[Crossref]

Burrus, C. A.

Y. H. Lee, B. Tell, K. Brown-Goebler, J. L. Jewell, C. A. Burrus, J. A. Hove, Electron. Lett. 26, 710 (1990).
[Crossref]

Chand, N.

J. P. van der Ziel, D. G. Deppe, N. Chand, G. J. Zydzik, S. N. G. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 26, 1873 (1990).
[Crossref]

Chirovsky, L. M. F.

R. A. Morgan, L. M. F. Chirovsky, M. W. Focht, G. Guth, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, K. C. Robinson, Y. H. Lee, J. L. Jewell, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1562, 149 (1991).

Chu, S. N. G.

J. P. van der Ziel, D. G. Deppe, N. Chand, G. J. Zydzik, S. N. G. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 26, 1873 (1990).
[Crossref]

Deppe, D. G.

J. P. van der Ziel, D. G. Deppe, N. Chand, G. J. Zydzik, S. N. G. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 26, 1873 (1990).
[Crossref]

Florez, L. T.

M. Orenstein, E. Kapon, N. G. Stoffel, J. P. Harbison, L. T. Florez, J. Wullert, Appl. Phys. Lett. 58, 804 (1991).
[Crossref]

Focht, M. W.

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, M. T. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[Crossref]

R. A. Morgan, L. M. F. Chirovsky, M. W. Focht, G. Guth, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, K. C. Robinson, Y. H. Lee, J. L. Jewell, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1562, 149 (1991).

Gourley, P. L.

P. L. Gourley, M. E. Warren, G. R. Hadley, G. A. Vawter, T. M. Brennan, B. E. Hammons, Appl. Phys. Lett. 58, 890 (1991).
[Crossref]

Guth, G.

R. A. Morgan, L. M. F. Chirovsky, M. W. Focht, G. Guth, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, K. C. Robinson, Y. H. Lee, J. L. Jewell, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1562, 149 (1991).

Guth, G. D.

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, M. T. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[Crossref]

Hadley, G. R.

P. L. Gourley, M. E. Warren, G. R. Hadley, G. A. Vawter, T. M. Brennan, B. E. Hammons, Appl. Phys. Lett. 58, 890 (1991).
[Crossref]

G. R. Hadley, Opt. Lett. 15, 1215 (1990).
[Crossref] [PubMed]

Hammons, B. E.

P. L. Gourley, M. E. Warren, G. R. Hadley, G. A. Vawter, T. M. Brennan, B. E. Hammons, Appl. Phys. Lett. 58, 890 (1991).
[Crossref]

Harbison, J. P.

M. Orenstein, E. Kapon, N. G. Stoffel, J. P. Harbison, L. T. Florez, J. Wullert, Appl. Phys. Lett. 58, 804 (1991).
[Crossref]

Hardy, A.

W. Streifer, A. Hardy, R. D. Burnham, D. R. Scifres, Electron. Lett. 21, 118 (1985).
[Crossref]

Hove, J. A.

Y. H. Lee, B. Tell, K. Brown-Goebler, J. L. Jewell, C. A. Burrus, J. A. Hove, Electron. Lett. 26, 710 (1990).
[Crossref]

Jewell, J. L.

R. A. Morgan, L. M. F. Chirovsky, M. W. Focht, G. Guth, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, K. C. Robinson, Y. H. Lee, J. L. Jewell, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1562, 149 (1991).

Y. H. Lee, B. Tell, K. Brown-Goebler, J. L. Jewell, C. A. Burrus, J. A. Hove, Electron. Lett. 26, 710 (1990).
[Crossref]

Kapon, E.

M. Orenstein, E. Kapon, N. G. Stoffel, J. P. Harbison, L. T. Florez, J. Wullert, Appl. Phys. Lett. 58, 804 (1991).
[Crossref]

Katz, J.

W. K. Marshall, J. Katz, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 827 (1986).
[Crossref]

Kojima, K.

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, M. T. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[Crossref]

Lee, Y. H.

R. A. Morgan, L. M. F. Chirovsky, M. W. Focht, G. Guth, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, K. C. Robinson, Y. H. Lee, J. L. Jewell, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1562, 149 (1991).

Y. H. Lee, B. Tell, K. Brown-Goebler, J. L. Jewell, C. A. Burrus, J. A. Hove, Electron. Lett. 26, 710 (1990).
[Crossref]

Leibenguth, R. E.

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, M. T. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[Crossref]

R. A. Morgan, L. M. F. Chirovsky, M. W. Focht, G. Guth, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, K. C. Robinson, Y. H. Lee, J. L. Jewell, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1562, 149 (1991).

Marshall, W. K.

W. K. Marshall, J. Katz, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 827 (1986).
[Crossref]

Morgan, R. A.

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, M. T. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[Crossref]

R. A. Morgan, L. M. F. Chirovsky, M. W. Focht, G. Guth, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, K. C. Robinson, Y. H. Lee, J. L. Jewell, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1562, 149 (1991).

Mullally, T.

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, M. T. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[Crossref]

Orenstein, M.

M. Orenstein, E. Kapon, N. G. Stoffel, J. P. Harbison, L. T. Florez, J. Wullert, Appl. Phys. Lett. 58, 804 (1991).
[Crossref]

Robinson, K. C.

R. A. Morgan, L. M. F. Chirovsky, M. W. Focht, G. Guth, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, K. C. Robinson, Y. H. Lee, J. L. Jewell, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1562, 149 (1991).

Scifres, D. R.

W. Streifer, A. Hardy, R. D. Burnham, D. R. Scifres, Electron. Lett. 21, 118 (1985).
[Crossref]

Stoffel, N. G.

M. Orenstein, E. Kapon, N. G. Stoffel, J. P. Harbison, L. T. Florez, J. Wullert, Appl. Phys. Lett. 58, 804 (1991).
[Crossref]

Streifer, W.

W. Streifer, A. Hardy, R. D. Burnham, D. R. Scifres, Electron. Lett. 21, 118 (1985).
[Crossref]

Tell, B.

Y. H. Lee, B. Tell, K. Brown-Goebler, J. L. Jewell, C. A. Burrus, J. A. Hove, Electron. Lett. 26, 710 (1990).
[Crossref]

van der Ziel, J. P.

J. P. van der Ziel, D. G. Deppe, N. Chand, G. J. Zydzik, S. N. G. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 26, 1873 (1990).
[Crossref]

Vawter, G. A.

P. L. Gourley, M. E. Warren, G. R. Hadley, G. A. Vawter, T. M. Brennan, B. E. Hammons, Appl. Phys. Lett. 58, 890 (1991).
[Crossref]

Warren, M. E.

P. L. Gourley, M. E. Warren, G. R. Hadley, G. A. Vawter, T. M. Brennan, B. E. Hammons, Appl. Phys. Lett. 58, 890 (1991).
[Crossref]

Wullert, J.

M. Orenstein, E. Kapon, N. G. Stoffel, J. P. Harbison, L. T. Florez, J. Wullert, Appl. Phys. Lett. 58, 804 (1991).
[Crossref]

Zydzik, G. J.

J. P. van der Ziel, D. G. Deppe, N. Chand, G. J. Zydzik, S. N. G. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 26, 1873 (1990).
[Crossref]

Appl. Phys. Lett. (3)

R. A. Morgan, K. Kojima, T. Mullally, G. D. Guth, M. W. Focht, R. E. Leibenguth, M. T. Asom, Appl. Phys. Lett. 61, 1160 (1992).
[Crossref]

M. Orenstein, E. Kapon, N. G. Stoffel, J. P. Harbison, L. T. Florez, J. Wullert, Appl. Phys. Lett. 58, 804 (1991).
[Crossref]

P. L. Gourley, M. E. Warren, G. R. Hadley, G. A. Vawter, T. M. Brennan, B. E. Hammons, Appl. Phys. Lett. 58, 890 (1991).
[Crossref]

Electron. Lett. (2)

Y. H. Lee, B. Tell, K. Brown-Goebler, J. L. Jewell, C. A. Burrus, J. A. Hove, Electron. Lett. 26, 710 (1990).
[Crossref]

W. Streifer, A. Hardy, R. D. Burnham, D. R. Scifres, Electron. Lett. 21, 118 (1985).
[Crossref]

IEEE J. Quantum Electron. (3)

J. P. van der Ziel, D. G. Deppe, N. Chand, G. J. Zydzik, S. N. G. Chu, IEEE J. Quantum Electron. 26, 1873 (1990).
[Crossref]

W. K. Marshall, J. Katz, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 827 (1986).
[Crossref]

D. Botez, IEEE J. Quantum Electron. QE-22, 1752 (1985).
[Crossref]

Opt. Lett. (1)

Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. (1)

R. A. Morgan, L. M. F. Chirovsky, M. W. Focht, G. Guth, M. T. Asom, R. E. Leibenguth, K. C. Robinson, Y. H. Lee, J. L. Jewell, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1562, 149 (1991).

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (5)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic of the 8 × 8 (10-μm pitch) grid C-SELA.

Fig. 2
Fig. 2

(a) Photograph of the C-SELA tar held whose four-lobed emission pattern (the speckle is an artifact of the diffuser) demonstrates mutual coherent coupling in the out-of-phase (N, N) supermode, (b) Spectra of the (N, N) array mode for currents of 200, 400, 600, and 800 mA, indicating that this C-SELA remains in the (N, N) mode.

Fig. 3
Fig. 3

(a) Photograph of the C-SELA far field exhibiting (1, 1), (1, N), (N, 1), and (N, N) array mode oscillation, (b) Spectra of the C-SELA for currents of 200, 400, 600, 800, and 1000 mA, indicating that this C-SELA begins lasing in the (N, N) mode (shortest wavelength), but above 600 mA the (N, 1), (1, N) mode followed by the (1, 1) mode (longest wavelength) arise.

Fig. 4
Fig. 4

Schematic of the plane-wave interference model of the C-SELA and resulting far field: (a) in phase, (b) out of phase.

Fig. 5
Fig. 5

Two-dimensional far-field schematic for the (a) (N,N) mode, (b) (N, 1) mode [for (1, N) rotate by 90°], and (c) (1, 1) mode and (d) the corresponding spectrum.

Equations (5)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

u μ , ν ( x , y ) = p q a p a q exp ( 2 π i ξ p μ x ) exp ( 2 π i η q ν y ) ,
ξ p μ = ( p 1 2 μ 1 M 1 ) ( 1 d x ) = sin ( θ μ ) x , p λ = sin ( θ μ ) x , p λ / n ,
η q ν = ( q 1 2 ν 1 N 1 ) ( 1 d y ) = sin ( θ ν ) y , q λ = sin ( θ ν ) y , q λ / n ,
I ( x , y ) = 4 [ 1 + cos ( 4 π ξ 1 x ) ] [ 1 + cos ( 4 π η 1 y ) ] ,
ξ 1 = η 1 = ξ 1 = η 1 = 1 / 2 d = sin θ 1 / λ .

Metrics