Компоненты волоконно-оптических систем. Белкин М.Е. - 44 стр.

                             44

зону проводимости. Область между ними называется запре-
щенной зоной. В чистом полупроводнике при низкой темпера-
туре все электроны связаны и занимают энергетический уро-
вень, расположенный в пределах валентной зоны. Если на по-
лупроводник подействовать внешним электрическим полем, то
при достаточной его силе часть электронов преодолеет запре-
щенную зону и перейдет в зону проводимости. В результате в
валентной зоне окажутся свободные места, называемые дыр-
ками, которые играют роль положительного заряда. Произой-
дет перераспределение электронов между уровнями валентной
зоны и зоны проводимости и, при определенных условиях,
может возникнуть перенаселенность носителей в верхней
энергетической зоне. В некоторых полупроводниках группы
А3В5, например, арсениде галлия или фосфиде индия, в резуль-
тате обратного перехода электронов из зоны проводимости в
валентную зону и соединения их с дырками, т.е. в результате
процесса рекомбинации носителей заряда, происходит излуче-
ние фотонов.
     Как уже говорилось, чтобы создать оптический генератор,
активное вещество нужно поместить в открытый резонатор,
обеспечивающий положительную обратную связь. В полупро-
водниковых лазерах зеркалами служат грани полупроводниково-
го кристалла, сколотые вдоль естественных кристаллографиче-
ских плоскостей р-n перехода. Отражение от граней получается
за счет разности показателей преломления на границе кристалл-
воздушная среда. Для уменьшения ширины запрещенной зоны,
что повышает вероятность излучательной рекомбинации, в полу-
проводник вводят примеси, создающие отдельные местные энер-
гетические зоны.
     Отметим, что в ВОСП помимо лазерных излучателей ис-
пользуются также светоизлучающие диоды (СИД). Излучение
СИД некогерентно и имеет большую расходимость, сравнительно
широкую спектральную полосу и небольшую выходную мощ-
ность [20]. Краткое феноменологическое сравнение основных па-
раметров современных полупроводниковых лазерных излучате-
лей (ПЛИ) и СИД проведено в табл. 2.