Оптоэлектроника и волоконная оптика. Гуртов В.А. - 67 стр.

режиме, из-за чего полупроводниковые лазеры не могли найти практического
применения.
    В 1970 году Алферовым Жоресом, Хаяши Изуо и Панишем Мортоном были
продемонстрированы полупроводниковые лазеры излучающие в непрерывном
режиме при комнатной температуре. Ими была использована новая конструк-
ция лазера - двойная гетероструктура, - когда материал активной зоны лазера
GaAs располагается между двумя слоями AlGaAs. Пороговая плотность тока
- минимальная плотность тока необходимая для генерации лазерного излуче-
ния, основная характеристика полупроводникового лазера - была существенно
снижена за счет эффекта двойного ограничения. Электроны и дырки в актив-
ном слое лазера ограничены слоями широкозонного материала, в то же время
разница в показателях преломления материала активной зоны и эмиттеров со-
здает оптическое ограничение для излучения лазера, оптический волновод.
    Работая на фирме Bell Labs (США), Хаяши предложил использовать кон-
цепцию двойной гетероструктуры для создания полупроводниковых лазеров, в
свою очередь Паниш разработал метод послойного выращивания таких крис-
таллов. Их сотрудничество привело к успеху. Однако ещё за несколько месяцев
до того, Алфёровым также были получены результаты по лазерной генерации
при комнатной температуре. Для создания кристаллов использовалась схожая
технология.
    Технология полупроводниковых лазеров на двойной гетероструктуре при-
вела к практическому использованию полупроводниковых лазеров. А потре-
бительские характеристики полупроводниковых лазеров: низкая цена, мик-
роскопические размеры, высокая эффективность, - определили бурное раз-
витие оптоэлектроники. Другая технологическая особенность - возможность
выращивания кристаллов с различным составом активной области - привела
к созданию различных лазеров от инфракрасных до излучающих в видимой
области спектра, - эта возможность привела к широкому практическому при-
менению полупроводниковых лазеров в электронном оборудовании, что и при-
вело к революционным изменениям в индустриальной и социальной структу-
ре общества.
    Полупроводниковые лазеры, доведенные до практического использования
лауреатами Премии, сегодня применяются в проигрывателях видео- и компакт-
дисков, в печатающих устройствах, в медицине и в волоконно-оптических ли-
ниях связи, обеспечивая работу телефонии и сети Интернет. [3]
    Полупроводниковым лазером называют оптоэлектронное устройство, ге-
нерирующее когерентное излучение при пропускании через них электричес-
кого тока.
    Генерация стимулированного когерентного излучения, или лазерный эф-
фект, была разработана для газовых лазеров и хорошо описана, используя
представление об электронных уровнях в атомных системах.
    Рассмотрим два энергетических уровня E1 и Е2. E1 характеризует основ-

                                      67