Источники излучения для волоконно-оптических линий связи. Кавецкая И.В - 14 стр.

UptoLike

14
другой. Диаграмма потока мощности выглядит так, как это показано на рис. 7.
Величина P
S
представляет собой оптическую мощность, падающую изнутри на
каждую торцевую поверхность, а R коэффициент отражения мощности. При
выполнении условий лазерной генерации произведение RP
S
экспоненциально
увеличивается в зависимости от расстояния , достигая за один проход величины
P
S
на противоположной поверхности Фабри-Перо. На каждой Фабри-Перо
поверхности излучается мощность, составляющая :
1/2(1)
ВЫХ S
PRP
=−
. (5)
Z = 0 Z = L
Рис. 7. Диаграмма потоков мощностей для лазерного диода.
Если
1
[]
cm
α
- коэффициент потерь для волны по мере ее
распространения (включая все типы потерь), а
1
[]
gcm
- коэффициент
усиления , то зависимость мощности от расстояния представляется в виде
exp[(/)]
S
PRPgdDZ
α
=−
. (6)
Заметим, что усиление имеет место только в области с инверсной
населенностью и , следовательно, величину g необходимо умножить на d/D, в то
время как потери имеются повсюду, где существует поле , и, следовательно,
коэффициент α не имеет такого множителя . При генерации усиление с учетом
потерь за один цикл равно 1 и должно выполняться условие
exp[(/)]
SS
PRPgdDL
α
=−
, (7)
или
ln(1/)[(/)]
RgdDL
α
=−
. (8)
Таким образом, условие лазерной генерации будет следующим:
(/)(1/)ln(1/)
gdDLR
α
=+
. (9)
1/2Р
ВЫХ
P
S
RP
S
RP
S
P
S
1/2P
ВЫХ
                                       14
другой. Диаграмма потока мощности выглядит так, как это показано на рис. 7.
Величина PS представляет собой оптическую мощность, падающую изнутри на
каждую торцевую поверхность, а R – коэффициент отражения мощности. При
выполнении условий лазерной генерации произведение RPS экспоненциально
увеличивается в зависимости от расстояния, достигая за один проход величины
PS на противоположной поверхности Фабри-Перо. На каждой Фабри-Перо
поверхности излучается мощность, составляющая:

                             1/ 2 PВЫХ =(1 −R ) PS .                     (5)



                              PS              RPS


                  1/2РВЫХ




                                                          1/2PВЫХ
                              RPS              PS

                               Z=0                        Z=L

              Рис. 7. Диаграмма потоков мощностей для лазерного диода.

      Если   α[cm−1 ] - коэффициент потерь для волны по мере ее
распространения (включая все типы потерь), а g[ cm −1] - коэффициент
усиления, то зависимость мощности от расстояния представляется в виде
                       P =RPS exp[ g (d / D) −α ]Z .                     (6)
     Заметим, что усиление имеет место только в области с инверсной
населенностью и, следовательно, величину g необходимо умножить на d/D, в то
время как потери имеются повсюду, где существует поле, и, следовательно,
коэффициент α не имеет такого множителя. При генерации усиление с учетом
потерь за один цикл равно 1 и должно выполняться условие
                       PS =RPS exp[ g ( d / D ) −α ] L ,                 (7)
или
                       ln(1/ R) =[ g (d / D) −α ]L .                     (8)
      Таким образом, условие лазерной генерации будет следующим:
                       g (d / D) =α +(1/ L) ln(1/ R ) .                  (9)