Abstract

The fabrication of very-small-aperture lasers is demonstrated, and their performance is analyzed. Because of strong optical feedback caused by a gold film on the front facet of the laser, its behavior changes: The threshold current decreases, the density of light inside the laser diode and the redshift effect of the spectra are enhanced, and the laser diode’s lifetime is shorter than that of common laser diodes with large driving current.

© 2005 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. E. Betzig, J. K. Trautman, R. Wolfe, E. M. Gyorgy, P. L. Finn, M. H. Kryder, and C.-H. Chang, Appl. Phys. Lett. 61, 142 (1992).
    [CrossRef]
  2. A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
    [CrossRef]
  3. F. Chen, J. Zhai, D. D. Stancil, and T. E. Schlesinger, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 40, 1794 (2001).
    [CrossRef]
  4. X. Shi, L. Hesselink, and R. L. Thornton, Opt. Lett. 28, 1320 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. A. V. Itagi, D. D. Stancil, J. A. Bain, and T. E. Schlesinger, Appl. Phys. Lett. 83, 4474 (2003).
    [CrossRef]
  6. F. Chen, A. Itagi, J. A. Bain, D. D. Stancil, T. E. Schlesinger, L. Stebounova, G. C. Walker, and B. B. Akhremitchev, Appl. Phys. Lett. 83, 3245 (2003).
    [CrossRef]

2003 (3)

X. Shi, L. Hesselink, and R. L. Thornton, Opt. Lett. 28, 1320 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

A. V. Itagi, D. D. Stancil, J. A. Bain, and T. E. Schlesinger, Appl. Phys. Lett. 83, 4474 (2003).
[CrossRef]

F. Chen, A. Itagi, J. A. Bain, D. D. Stancil, T. E. Schlesinger, L. Stebounova, G. C. Walker, and B. B. Akhremitchev, Appl. Phys. Lett. 83, 3245 (2003).
[CrossRef]

2001 (1)

F. Chen, J. Zhai, D. D. Stancil, and T. E. Schlesinger, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 40, 1794 (2001).
[CrossRef]

1999 (1)

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

1992 (1)

E. Betzig, J. K. Trautman, R. Wolfe, E. M. Gyorgy, P. L. Finn, M. H. Kryder, and C.-H. Chang, Appl. Phys. Lett. 61, 142 (1992).
[CrossRef]

Akhremitchev, B. B.

F. Chen, A. Itagi, J. A. Bain, D. D. Stancil, T. E. Schlesinger, L. Stebounova, G. C. Walker, and B. B. Akhremitchev, Appl. Phys. Lett. 83, 3245 (2003).
[CrossRef]

Bain, J. A.

A. V. Itagi, D. D. Stancil, J. A. Bain, and T. E. Schlesinger, Appl. Phys. Lett. 83, 4474 (2003).
[CrossRef]

F. Chen, A. Itagi, J. A. Bain, D. D. Stancil, T. E. Schlesinger, L. Stebounova, G. C. Walker, and B. B. Akhremitchev, Appl. Phys. Lett. 83, 3245 (2003).
[CrossRef]

Baldwin, K.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

Betzig, E.

E. Betzig, J. K. Trautman, R. Wolfe, E. M. Gyorgy, P. L. Finn, M. H. Kryder, and C.-H. Chang, Appl. Phys. Lett. 61, 142 (1992).
[CrossRef]

Chang, C.-H.

E. Betzig, J. K. Trautman, R. Wolfe, E. M. Gyorgy, P. L. Finn, M. H. Kryder, and C.-H. Chang, Appl. Phys. Lett. 61, 142 (1992).
[CrossRef]

Chen, F.

F. Chen, A. Itagi, J. A. Bain, D. D. Stancil, T. E. Schlesinger, L. Stebounova, G. C. Walker, and B. B. Akhremitchev, Appl. Phys. Lett. 83, 3245 (2003).
[CrossRef]

F. Chen, J. Zhai, D. D. Stancil, and T. E. Schlesinger, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 40, 1794 (2001).
[CrossRef]

Chichester, R.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

Dhar, L.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

Finn, P. L.

E. Betzig, J. K. Trautman, R. Wolfe, E. M. Gyorgy, P. L. Finn, M. H. Kryder, and C.-H. Chang, Appl. Phys. Lett. 61, 142 (1992).
[CrossRef]

Gyorgy, E. M.

E. Betzig, J. K. Trautman, R. Wolfe, E. M. Gyorgy, P. L. Finn, M. H. Kryder, and C.-H. Chang, Appl. Phys. Lett. 61, 142 (1992).
[CrossRef]

Hesselink, L.

Hobson, W. S.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

Hopkins, L.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

Itagi, A.

F. Chen, A. Itagi, J. A. Bain, D. D. Stancil, T. E. Schlesinger, L. Stebounova, G. C. Walker, and B. B. Akhremitchev, Appl. Phys. Lett. 83, 3245 (2003).
[CrossRef]

Itagi, A. V.

A. V. Itagi, D. D. Stancil, J. A. Bain, and T. E. Schlesinger, Appl. Phys. Lett. 83, 4474 (2003).
[CrossRef]

Kryder, M. H.

E. Betzig, J. K. Trautman, R. Wolfe, E. M. Gyorgy, P. L. Finn, M. H. Kryder, and C.-H. Chang, Appl. Phys. Lett. 61, 142 (1992).
[CrossRef]

Lopata, J.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

Murray, C. A.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

Partovi, A.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

Peale, D.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

Schlesinger, T. E.

A. V. Itagi, D. D. Stancil, J. A. Bain, and T. E. Schlesinger, Appl. Phys. Lett. 83, 4474 (2003).
[CrossRef]

F. Chen, A. Itagi, J. A. Bain, D. D. Stancil, T. E. Schlesinger, L. Stebounova, G. C. Walker, and B. B. Akhremitchev, Appl. Phys. Lett. 83, 3245 (2003).
[CrossRef]

F. Chen, J. Zhai, D. D. Stancil, and T. E. Schlesinger, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 40, 1794 (2001).
[CrossRef]

Shi, X.

Stancil, D. D.

A. V. Itagi, D. D. Stancil, J. A. Bain, and T. E. Schlesinger, Appl. Phys. Lett. 83, 4474 (2003).
[CrossRef]

F. Chen, A. Itagi, J. A. Bain, D. D. Stancil, T. E. Schlesinger, L. Stebounova, G. C. Walker, and B. B. Akhremitchev, Appl. Phys. Lett. 83, 3245 (2003).
[CrossRef]

F. Chen, J. Zhai, D. D. Stancil, and T. E. Schlesinger, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 40, 1794 (2001).
[CrossRef]

Stebounova, L.

F. Chen, A. Itagi, J. A. Bain, D. D. Stancil, T. E. Schlesinger, L. Stebounova, G. C. Walker, and B. B. Akhremitchev, Appl. Phys. Lett. 83, 3245 (2003).
[CrossRef]

Thornton, R. L.

Trautman, J. K.

E. Betzig, J. K. Trautman, R. Wolfe, E. M. Gyorgy, P. L. Finn, M. H. Kryder, and C.-H. Chang, Appl. Phys. Lett. 61, 142 (1992).
[CrossRef]

Walker, G. C.

F. Chen, A. Itagi, J. A. Bain, D. D. Stancil, T. E. Schlesinger, L. Stebounova, G. C. Walker, and B. B. Akhremitchev, Appl. Phys. Lett. 83, 3245 (2003).
[CrossRef]

Wolfe, R.

E. Betzig, J. K. Trautman, R. Wolfe, E. M. Gyorgy, P. L. Finn, M. H. Kryder, and C.-H. Chang, Appl. Phys. Lett. 61, 142 (1992).
[CrossRef]

Wuttig, M.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

Wynn, J.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

Yeh, J. H.-J.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

Zhai, J.

F. Chen, J. Zhai, D. D. Stancil, and T. E. Schlesinger, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 40, 1794 (2001).
[CrossRef]

Zydzik, G.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (4)

E. Betzig, J. K. Trautman, R. Wolfe, E. M. Gyorgy, P. L. Finn, M. H. Kryder, and C.-H. Chang, Appl. Phys. Lett. 61, 142 (1992).
[CrossRef]

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H.-J. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
[CrossRef]

A. V. Itagi, D. D. Stancil, J. A. Bain, and T. E. Schlesinger, Appl. Phys. Lett. 83, 4474 (2003).
[CrossRef]

F. Chen, A. Itagi, J. A. Bain, D. D. Stancil, T. E. Schlesinger, L. Stebounova, G. C. Walker, and B. B. Akhremitchev, Appl. Phys. Lett. 83, 3245 (2003).
[CrossRef]

Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 (1)

F. Chen, J. Zhai, D. D. Stancil, and T. E. Schlesinger, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 40, 1794 (2001).
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

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

Scanning-electron microscope photograph of a VSAL with a 250 nm × 500 nm aperture and an insulating channel.

Fig. 2
Fig. 2

Near-field images of (a) a common laser diode and (b) a VSAL.

Fig. 3
Fig. 3

Contrast in P–I behavior of VSALs and common laser diodes: P–I curves (1) from the front facet of a common laser diode, (2) from the back facet of a laser diode with a Au film on the front facet, (3) of the laser diode after aperture fabrication from the back facet, and (4) from the front facet of the VSAL.

Fig. 4
Fig. 4

Contrast in spectra of VSALs and common laser diodes: spectra of common laser diodes at 1, 42.5; 2, 51.5; 3, 58.5; and 4, 63 mA ; and 5, spectrum of a VSAL at 27.6 mA .

Fig. 5
Fig. 5

(a) Lifetime test behavior of a VSAL (with a temperature of 25 ° C and a driving current of 25 mA . (b) curve 1, P–I curve of the VSAL before the lifetime test; curve 2, P–I curve of the VSAL after the lifetime test.

Metrics