Abstract

The spectrum of a three-dimensional Rayleigh–Fabry–Perot microdisk cavity of a photonic quantum-ring laser is analyzed for angle-dependent emission modes. It is shown that joint consideration of the Fabry–Perot resonance condition and the whispering-gallery mode boundary condition explains the emitting angles and spectral distribution of the cavity modes well.

© 2003 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. Y. Yamamoto and R. E. Slusher, Phys. Today 46(6), 66 (1993).
    [CrossRef]
  2. S. L. McCall, A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 60, 289 (1992).
    [CrossRef]
  3. A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, T. S. J. Pearton, and W. S. Hobson, Appl. Phys. Lett. 62, 2021 (1992).
    [CrossRef]
  4. N. C. Frateschi and A. F. J. Levi, Appl. Phys. Lett. 66, 2932 (1995).
    [CrossRef]
  5. A. W. Poon, F. Courvoisier, and R. K. Chang, Opt. Lett. 26, 632 (2001).
    [CrossRef]
  6. J. C. Ahn, K. S. Kwak, B. H. Park, H. Y. Kang, J. Y. Kim, and O’D. Kwon, Phys. Rev. Lett. 82, 536 (1999).
    [CrossRef]
  7. B. H. Park, S. D. Baek, J. Y. Kim, J. Bae, H. Han, and O’D. Kwon, Opt. Eng. 41, 1339 (2002).
    [CrossRef]
  8. B. H. Park, J. Bae, M. J. Kim, and O’D. Kwon, Appl. Phys. Lett. 81, 580 (2002).
    [CrossRef]
  9. J. Y. Kim, K. S. Kwak, J. S. Kim, B. Kang, and O’D. Kwon, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1334 (2001).
    [CrossRef]
  10. R. P. Wang and M. M. Dumitrescu, J. Appl. Phys. 81, 3391 (1997).
    [CrossRef]
  11. G. R. Hadley, Opt. Lett. 20, 1483 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]

2002 (2)

B. H. Park, S. D. Baek, J. Y. Kim, J. Bae, H. Han, and O’D. Kwon, Opt. Eng. 41, 1339 (2002).
[CrossRef]

B. H. Park, J. Bae, M. J. Kim, and O’D. Kwon, Appl. Phys. Lett. 81, 580 (2002).
[CrossRef]

2001 (2)

J. Y. Kim, K. S. Kwak, J. S. Kim, B. Kang, and O’D. Kwon, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1334 (2001).
[CrossRef]

A. W. Poon, F. Courvoisier, and R. K. Chang, Opt. Lett. 26, 632 (2001).
[CrossRef]

1999 (1)

J. C. Ahn, K. S. Kwak, B. H. Park, H. Y. Kang, J. Y. Kim, and O’D. Kwon, Phys. Rev. Lett. 82, 536 (1999).
[CrossRef]

1997 (1)

R. P. Wang and M. M. Dumitrescu, J. Appl. Phys. 81, 3391 (1997).
[CrossRef]

1995 (2)

G. R. Hadley, Opt. Lett. 20, 1483 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

N. C. Frateschi and A. F. J. Levi, Appl. Phys. Lett. 66, 2932 (1995).
[CrossRef]

1993 (1)

Y. Yamamoto and R. E. Slusher, Phys. Today 46(6), 66 (1993).
[CrossRef]

1992 (2)

S. L. McCall, A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 60, 289 (1992).
[CrossRef]

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, T. S. J. Pearton, and W. S. Hobson, Appl. Phys. Lett. 62, 2021 (1992).
[CrossRef]

Ahn, J. C.

J. C. Ahn, K. S. Kwak, B. H. Park, H. Y. Kang, J. Y. Kim, and O’D. Kwon, Phys. Rev. Lett. 82, 536 (1999).
[CrossRef]

Bae, J.

B. H. Park, S. D. Baek, J. Y. Kim, J. Bae, H. Han, and O’D. Kwon, Opt. Eng. 41, 1339 (2002).
[CrossRef]

B. H. Park, J. Bae, M. J. Kim, and O’D. Kwon, Appl. Phys. Lett. 81, 580 (2002).
[CrossRef]

Baek, S. D.

B. H. Park, S. D. Baek, J. Y. Kim, J. Bae, H. Han, and O’D. Kwon, Opt. Eng. 41, 1339 (2002).
[CrossRef]

Chang, R. K.

Courvoisier, F.

Dumitrescu, M. M.

R. P. Wang and M. M. Dumitrescu, J. Appl. Phys. 81, 3391 (1997).
[CrossRef]

Frateschi, N. C.

N. C. Frateschi and A. F. J. Levi, Appl. Phys. Lett. 66, 2932 (1995).
[CrossRef]

Hadley, G. R.

Han, H.

B. H. Park, S. D. Baek, J. Y. Kim, J. Bae, H. Han, and O’D. Kwon, Opt. Eng. 41, 1339 (2002).
[CrossRef]

Hobson, W. S.

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, T. S. J. Pearton, and W. S. Hobson, Appl. Phys. Lett. 62, 2021 (1992).
[CrossRef]

Kang, B.

J. Y. Kim, K. S. Kwak, J. S. Kim, B. Kang, and O’D. Kwon, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1334 (2001).
[CrossRef]

Kang, H. Y.

J. C. Ahn, K. S. Kwak, B. H. Park, H. Y. Kang, J. Y. Kim, and O’D. Kwon, Phys. Rev. Lett. 82, 536 (1999).
[CrossRef]

Kim, J. S.

J. Y. Kim, K. S. Kwak, J. S. Kim, B. Kang, and O’D. Kwon, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1334 (2001).
[CrossRef]

Kim, J. Y.

B. H. Park, S. D. Baek, J. Y. Kim, J. Bae, H. Han, and O’D. Kwon, Opt. Eng. 41, 1339 (2002).
[CrossRef]

J. Y. Kim, K. S. Kwak, J. S. Kim, B. Kang, and O’D. Kwon, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1334 (2001).
[CrossRef]

J. C. Ahn, K. S. Kwak, B. H. Park, H. Y. Kang, J. Y. Kim, and O’D. Kwon, Phys. Rev. Lett. 82, 536 (1999).
[CrossRef]

Kim, M. J.

B. H. Park, J. Bae, M. J. Kim, and O’D. Kwon, Appl. Phys. Lett. 81, 580 (2002).
[CrossRef]

Kwak, K. S.

J. Y. Kim, K. S. Kwak, J. S. Kim, B. Kang, and O’D. Kwon, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1334 (2001).
[CrossRef]

J. C. Ahn, K. S. Kwak, B. H. Park, H. Y. Kang, J. Y. Kim, and O’D. Kwon, Phys. Rev. Lett. 82, 536 (1999).
[CrossRef]

Kwon, O'D.

B. H. Park, J. Bae, M. J. Kim, and O’D. Kwon, Appl. Phys. Lett. 81, 580 (2002).
[CrossRef]

B. H. Park, S. D. Baek, J. Y. Kim, J. Bae, H. Han, and O’D. Kwon, Opt. Eng. 41, 1339 (2002).
[CrossRef]

J. Y. Kim, K. S. Kwak, J. S. Kim, B. Kang, and O’D. Kwon, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1334 (2001).
[CrossRef]

J. C. Ahn, K. S. Kwak, B. H. Park, H. Y. Kang, J. Y. Kim, and O’D. Kwon, Phys. Rev. Lett. 82, 536 (1999).
[CrossRef]

Levi, A. F. J.

N. C. Frateschi and A. F. J. Levi, Appl. Phys. Lett. 66, 2932 (1995).
[CrossRef]

S. L. McCall, A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 60, 289 (1992).
[CrossRef]

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, T. S. J. Pearton, and W. S. Hobson, Appl. Phys. Lett. 62, 2021 (1992).
[CrossRef]

Logan, R. A.

S. L. McCall, A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 60, 289 (1992).
[CrossRef]

McCall, S. L.

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, T. S. J. Pearton, and W. S. Hobson, Appl. Phys. Lett. 62, 2021 (1992).
[CrossRef]

S. L. McCall, A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 60, 289 (1992).
[CrossRef]

Park, B. H.

B. H. Park, S. D. Baek, J. Y. Kim, J. Bae, H. Han, and O’D. Kwon, Opt. Eng. 41, 1339 (2002).
[CrossRef]

B. H. Park, J. Bae, M. J. Kim, and O’D. Kwon, Appl. Phys. Lett. 81, 580 (2002).
[CrossRef]

J. C. Ahn, K. S. Kwak, B. H. Park, H. Y. Kang, J. Y. Kim, and O’D. Kwon, Phys. Rev. Lett. 82, 536 (1999).
[CrossRef]

Pearton, S. J.

S. L. McCall, A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 60, 289 (1992).
[CrossRef]

Pearton, T. S. J.

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, T. S. J. Pearton, and W. S. Hobson, Appl. Phys. Lett. 62, 2021 (1992).
[CrossRef]

Poon, A. W.

Slusher, R. E.

Y. Yamamoto and R. E. Slusher, Phys. Today 46(6), 66 (1993).
[CrossRef]

S. L. McCall, A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 60, 289 (1992).
[CrossRef]

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, T. S. J. Pearton, and W. S. Hobson, Appl. Phys. Lett. 62, 2021 (1992).
[CrossRef]

Wang, R. P.

R. P. Wang and M. M. Dumitrescu, J. Appl. Phys. 81, 3391 (1997).
[CrossRef]

Yamamoto, Y.

Y. Yamamoto and R. E. Slusher, Phys. Today 46(6), 66 (1993).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (4)

S. L. McCall, A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. J. Pearton, and R. A. Logan, Appl. Phys. Lett. 60, 289 (1992).
[CrossRef]

A. F. J. Levi, R. E. Slusher, S. L. McCall, T. S. J. Pearton, and W. S. Hobson, Appl. Phys. Lett. 62, 2021 (1992).
[CrossRef]

N. C. Frateschi and A. F. J. Levi, Appl. Phys. Lett. 66, 2932 (1995).
[CrossRef]

B. H. Park, J. Bae, M. J. Kim, and O’D. Kwon, Appl. Phys. Lett. 81, 580 (2002).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (1)

R. P. Wang and M. M. Dumitrescu, J. Appl. Phys. 81, 3391 (1997).
[CrossRef]

J. Vac. Sci. Technol. B (1)

J. Y. Kim, K. S. Kwak, J. S. Kim, B. Kang, and O’D. Kwon, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1334 (2001).
[CrossRef]

Opt. Eng. (1)

B. H. Park, S. D. Baek, J. Y. Kim, J. Bae, H. Han, and O’D. Kwon, Opt. Eng. 41, 1339 (2002).
[CrossRef]

Opt. Lett. (2)

Phys. Rev. Lett. (1)

J. C. Ahn, K. S. Kwak, B. H. Park, H. Y. Kang, J. Y. Kim, and O’D. Kwon, Phys. Rev. Lett. 82, 536 (1999).
[CrossRef]

Phys. Today (1)

Y. Yamamoto and R. E. Slusher, Phys. Today 46(6), 66 (1993).
[CrossRef]

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 (4)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic diagram of a cylindrical PQR laser and its angle-dependent spectrum measurement setup.

Fig. 2
Fig. 2

Spectra of a PQR laser of (a) ϕ=20 µm at view angles θv10° (right) and θv15° (left) with an injection current of 2.5 mA and (b) ϕ=35 µm at θv15° with an injection current of 10 mA. Vertical stems show the calculated mode wavelengths.

Fig. 3
Fig. 3

(a) Side view of a bouncing light wave with an incident angle of θin in a 3D RFP microcavity of thickness d. (b) Top view of a circulating light wave with total internal reflection in a circular cavity of radius R.

Fig. 4
Fig. 4

(a) Intermode spacing Δλm measured from the spectra shown in Fig. 2 (squares and circles) and their linear extrapolations (solid curves) for two 3D RFP microcavities. (b) Mode wavelengths measured from the spectra (squares and circles) and calculated by Eqs. (5) and (7) (solid curves). (c) Emission angles θ evaluated by the measured wavelengths and Eq. (3) (squares and circles) and calculated by Eq. (6) (solid curves).

Equations (8)

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

Ψmr,φ,zJmktrexp±imφexp±ikzz,
kz=k cos θin,  kt=k sin θin,
λ=λ0nn01-sin θn21/2.
sin θm=xm1λm/2πR.
λm=λ0nmn01+xm1a2-1/2,
θm=sin-1nmxm1a1+xm1a2-1/2,
nm=n0+αλm-λ0,
Δλmλ0Δxm1a2xm1.

Metrics