Лазерный диод

Cтраница 1

Лазерный диод ( полупроводниковый лазер) - полупроводниковый источник монохроматического ( с одной длиной волны) когерентного излучения, которое возникает в области электронно-дырочного перехода специальным образом изготовленного полупроводникового диода при пропускании через него прямого тока. Излучением света сопровождается возврат предварительно возбужденных атомов полупроводника в состояние с более низкой энергией. Возбуждение атомов в обедненном слое производится пропусканием прямого тока, который, вызывая ипжекцию электронов в р - - переход, увеличивает их энергию и накачивает электроны в зону проводимости. Переход электронов из зоны проводимости в валентную зону, представляющий собой не ч го иное как рекомбинацию пар электрон-дырка, сопровождается высвобождением квантов энергии, соответствующих ширине запрещенной зоны, в форме фотонов. Такие переходы электронов называются излучательными, Для того чтобы создаваемый излучательными переходами свет был когерентным, необходимы высокое совершенство структуры р - - перехода и идеальная гладкость и параллельность перпендикулярных плоскости р - / г-перехода граней кристалла. Тогда связанная с одним фотоном световая волна распространяется внутри обедненного слоя без затухания и многократно отражается от ограничивающих его зеркальных граней. Такая волна стимулирует целую лавину вторичных излу-чательных переходов, которые возникают вследствие своеобразного резонансного отклика возбужденных атомов па инициирующий фотон. При этом вторичные фотоны имеют ту же самую длину волны и фазу, что и первичный фотон. [1]

Энергетические зоны в полупроводнике и функция Ферми собственного полупроводника. [2]

Лазерные диоды изготовляются из целого ряда полупроводниковых материалов: ZnS, ZnSe, CdS, GaAs и других ( см. табл. 5 - 6), отличающихся как химическим составом, так и шириной запрещенной зоны, определяющей длину волны излучения. [3]

Лазерный диод с односторонним ограничением состоит из трех следующих друг за другом структур - арсенида галлия п-проводимости, тонкого слоя арсенида галлия р-проводимости и слоя комплексного соединения Al Gai As р-проводимости, отличающегося низким коэффициентом преломления по сравнению с GaAs. При этом благодаря различию в ширине запрещенной зоны AlxGai - iAs и GaAs в месте перехода GaAs р-типа и ALGai - As р-типа создается потенциальный барьер. [4]

Лазерный диод обычно имеет форму прямоугольного параллелепипеда, длина граней которого составляет от десятков микрон до 1 - 2 мм. [5]

Формирование луча света. [6]

Лазерные диоды в рабочем режиме обладают весьма малым ( порядка 0 1 ом) электрическим сопротивлением, поэтому при разработке модулирующих устройств для таких диодов требуется принимать меры для повышения эффективности их согласования с нагрузкой. [7]

Малогабаритные лазерные диоды модулируются до частот 109 Гц. Среди лазеров непрерывного типа наиболее широко в дефектоскопии применяют гелий-неоновые ( красный цвет излучения, А. [8]

Схема для измерения мощности излучения лазерных. [9]

Измеряемый лазерный диод ИД подключен к генератору ГТН в прямом направлении. При этом импульс тока, проходящего через диод, достигает нескольких десятков и даже сотен ампер. [10]

Преимущество лазерных диодов на основе CaAIAs в оптических записывающих системах состоит в том, что интенсивность излучаемого ими света может быть модулирована посредством модуляции электрического тока через диодную структуру. Газовые лазеры требуют внешнего модулятора света типа акусто - или электрооптических модуляторов. С точки зрения габаритов и стоимости преимущества использования полупроводникового лазера по сравнению с комбинацией газового лазера и модулятора так велики, что они попросту отодвигают на задний план недостатки полупроводниковых лазеров, связанные с несколько большей длиной волны излучения - около 800 нм. Последнее ограничивает как информационную емкость диска, которая обратно пропорциональна квадрату длины волны, так и скорость передачи данных, обратно пропорциональную длине волны. [11]

Излучение лазерных диодов ( а также других типов ПКГ) происходит в ограниченной полосе спектра и поэтому может рассматриваться как излучение на несущей частоте с шумами в узкой полосе частот. Поскольку излучение находится в диапазоне оптических частот, оно может модулироваться высокочастотной когерентной под-несущей с частотой до 10 Ггц ( 3 см) или более. Эта поднесущая частота в свою очередь может модулироваться и детектироваться обычными радиотехническими способами. [12]

В лазерных диодах генерация осуществляется на частоте сог, коэффициент усиления на которой достигает максимального значения. Поэтому, измерив юг, из серии кривых к ( &) следует выбрать ту, которая имеет максимум усиления в точке ш ( ог. Значение А / 7 для этой кривой и будет искомым расстоянием между квазиуровнями Ферми. Учитывая далее, что в точке сог выполняется условие - / с ( ш): / сп, находим абсолютное значение / с ( о) по всему спектру в пределах измеренной полосы люминесценции. После определения Л / 7 и / с ( о) по формуле (22.15) рассчитывается спектр люминесценции в абсолютных единицах. Площадь, ограниченная кривой Wn ( co) и осью частот о, равна интегральной по частоте мощности люминесценции. [13]

Структура энергетических зон полупроводников в зависимости от импульса. [14]

Для создания лазерных диодов, являющихся активным элементом полупроводникового лазера, пригодны лишь некоторые вещества, обладающие вполне определенными физическими свойствами, находящими свое выражение в структуре энергетических зон. [15]

Страницы: 1 2 3 4 5