Лазеры с распределенной обратной связью.
Выше отмечалось, что вместо одного из зеркал резонатора можно использовать дифракционную решетку. Это позволяет производить селекцию генерирующих мод и перестраивать частоту излучения.
В 1971 г. теоретически и экспериментально показано, что использование пространственных периодических структур типа фазовых решеток дает возможность создать беззеркальный резонатор для генерации света [661]. Оптические квантовые генераторы с таким резонатором получили название лазеров с распределенной обратной связью.
Если в активной среде показатель преломления и коэффициент усиления изменяются вдоль оси х по косинусоидальному закону
то пороговое условие генерации в беззеркальном резонаторе при достаточно больших значениях 
имеет вид [661]:
Здесь 
— постоянная фазовой решетки; I — длина активной среды вдоль оси 
Когда решетка создается модуляцией только показателя преломления или только коэффициента усиления, то из (22.21) следуют более простые пороговые условия.
Обратная связь в беззеркальных резонаторах устанавливается вследствие брегговского отражения электромагнитной волны от периодической структуры, при этом длина волны нулевой аксиальной моды удовлетворяет условию
а расстояние в спектре между 
неаксиальными модами, когда 
равно
где 
— толщина активного слоя.
В работе [661] фазовая решетка с 
создавалась путем фиксирования в желатиновой пленке интерференционной картины, создаваемой двумя когерентными лучами от 
лазера. После этого пленка пропитывалась раствором родамина 
и высушивалась. При возбуждении излучением азотного лазера наблюдалась генерация с 
и шириной линии 
Расстояние между модами удовлетворяло условию (22.23).
Путем изменения постоянной решетки 
что достигалось изменением угла между интерферирующими лучами, получена перестройка частоты генерации [662]. Весьма малая ширина спектральной линии одной моды 
для аналогичного лазера зафиксирована в работе [663].
В лазерах с одномерной решеткой картина дальнего поля излучения на экране имеет вид узких линий. Если сделать двухмерную решетку, то на экране будут наблюдаться отдельные точки [664], как при дифракции рентгеновских лучей в кристалле. Это наводит на мысль о возможности создания лазеров рентгеновских лучей. Теория этого вопроса уже разрабатывается [665].
Обратная активная связь устанавливается не только при модуляции 
в толще активной среды, но и когда дифракционная решетка создана на поверхности достаточно тонкого волноводного слоя [666, 667]. Такая решетка позволяет вводить излучение в волноводный слой и выводить его обратно [668]. Электромагнитная теория лазеров с распределенной обратной связью изложена в работах [669—678].
После беззеркальных лазеров на твердых растворах красителей были созданы аналогичные полупроводниковые ОКТ с оптическим возбуждением [679—681] и инжекционные гетеролазеры [682, 683]. На рис. 121, а показана конструкция GaAs лазера с оптической накачкой. Возбуждающий свет падает перпендикулярно гофрированной поверхности, а генерируемое излучение распространяется в плоскости решетки. Наиболее ценными для различных оптоэлектронных устройств представляются инжекционные гетеролазеры, у которых лазерный луч выводится через контактную поверхность диода (рис. 121,б). Дифракционный угол расходимости таких лучей
Рис. 121. Полупроводниковые лазеры с распределенной обратной связью: а - GaAs лазер с оптической накачкой [681]; б - инжекционный лазер на двойной гетероструктуре: 1 — оптические контакты; 
[683]
будет сравнительно небольшим, и их легко ввести в волоконные волноводы. Кроме того, открываются новые возможности создания больших матриц инжекционных лазеров, необходимых для практического применения.
