Пороговая плотность - ток
Cтраница 4
Заметим, что, как отмечалось выше, толщина активной области в перпендикулярном к р - - переходу направлении составляет около 1 мкм. Следовательно, лазерный пучок довольно далеко проникает в р - и - области, где испытывает сильное поглощение. Вследствие этого лазер не может работать в непрерывном режиме при комнатной температуре ( или выйдет из строя через очень короткое время. Однако пороговая плотность тока в диодном лазере быстро уменьшается с понижением рабочей температуры. Это обусловлено тем, что с понижением температуры величина fc ( l - fv) увеличивается, a fv ( l - fc) уменьшается. Поэтому усиление [ которое зависит от разности fc ( l - fv) - M. [46]
Экспери - иэпцчеше ментально установлено, что изменение температуры от 4 2 К до 12.26 комнатной может привести к увеличению плотности порогового тока до 100 раз. При комнатной температуре плотность порогового тока доходит до 105 А / сма. Концентрация примесей очень сильно влияет на плотность порогового тока, особенно при низкой рабочей температуре. С ростом температуры различие в пороговых плотностях Тока при разных концентрациях примеси уменьшается. [47]
 |
Спектральные характеристики излучающего диода на основе арсенида галлия при температуре 77 К. [48] |
На рис. 7.18 приведена зависимость интенсивности излучения диода на основе арсенида галлия от прямого тока при-различных температурах окружающей среды. При малых токах интенсивность излучения почти линейно зависит от тока и излучение является некогерентным. В этом режиме излучатель работает как светодиод. Излучение становится более интенсивным из-за строгой направленности и когерентным при токах, превышающих пороговое значение. При дальнейшем увеличении тока интенсивность излучения опять линейно возрастает. Пороговые плотности тока для лазеров на основе арсенида галлия составляет приблизительно 108 а / м2 при температуре окружающей среды 77 К и 7 10е а / м2 при 4 2 К. Таким образом, для уменьшения величины порогового тока необходимо, глубокое охлаждение полупроводникового лазера. [49]
При низких температурах полу инжекционные лазеры на GaAs могут работать как в импульсном, так и в непрерывном режиме, а при комнатной температуре только в. Процесс возникновения генерации в лазере зависит от плотности тока инжекции У. Образующиеся при рекомбинации носителей фотоны имеют различную энергию и произвольное направление распространения. Среди фотонов есть и такие, которые распространяются в плоскости р-п перехода. Количество таких фотонов увеличивается с ростом прямого напряжения и соответственно плотности тока через р-п переход. Когда / достигает некоторой пороговой плотности тока / пор, выполняется условие инверсии населенностей. [50]
 |
Данные некоторых газовых лазеров.| Технические данные некоторых твердотельных лазеров. [51] |
Полупроводниковый лазер представляет собой кристаллический диод, которому придана форма оптического резонатора Фабри-Перо. Впервые полупроводниковые лазеры были созданы на р-п переходе в арсениде галлия. На рис. 11.7 показана конструкция такого лазера. Кристалл арсенида галлия 6 с р-п переходом помещается между двумя металлическими дисками / и 2, изготовленными из молибдена или меди и служащими для отвода тепла и одновременно для подведения к кристаллу электрического тока от источника накачки. Между дисками устанавливается изолирующая прокладка 3 из арсенида галлия. Торцы кристалла отполированы и представляют собой поверхности резонатора Фабри-Перо. Недостатками лазера являются высокая пороговая плотность тока и низкий КПД при комнатной температуре. [52]
Страницы: 1 2 3 4