Источники излучения для волоконно-оптических линий связи. Кавецкая И.В - 15 стр.

                                      15
      Коэффициент усиления g связан с плотностью инжектируемого тока
электронов и дырок. Можно показать, что функциональная зависимость для
величины g имеет вид
                       g =ηqλ02 J /8πen2 d ∆ν .                      (10)

      Для GaAs при температуре 300К:
- внутренняя квантовая эффективность ηq =0,7 ;
- длина волны излучения в вакууме λ0 =9,0 ⋅10 −5 см;
- коэффициент преломления 3,34 при λ0 ;
- ширина полосы спонтанного излучения ∆ν = 1,5⋅1013 с-1;
- заряд электрона e;
- толщина активной области d = 10-4 см;
- плотность инжектируемого тока J.
      Из (9) и (10) следует
                            8π еn 2∆ν D     1 1
                      JП   =        2
                                        (α + ln ) .                  (11)
                               ηq λ0        L R
     Из представленных теоретических выкладок следует, что распределение
фотонов (оптических полей) от области инверсной населенности в
окружающую пассивную область приводит к существенному возрастанию
порогового тока.
     Для достижения оптимальных характеристик лазерные диоды должны
конструироваться так, чтобы сделать отношение D/d = 1. Этот режим работы
реализован в лазерных гетероструктурах с ограниченным полем.
     2.4. Полупроводниковые гетеролазерные структуры с ограниченным
полем
      Проблема создания лазерных источников для ВОСП решается при
использовании полупроводниковых двойных гетероструктур (ДГС).
      Достижение превосходных рабочих характеристик гетеропереходных
лазеров является результатом комбинированного действия ограничения
оптического поля и более эффективной инжекции носителей и их
рекомбинации.
      В    настоящее   время    наибольшее   распространение   получили
полупроводниковые лазеры на основе p-n переходов в эпитаксиальных
гетероструктурах. Спектр их применений простирается от бытовых лазерных
указок и проигрывателей компакт-дисков до сверхскоростных линий
оптоволоконной связи и научных исследований. Рассмотрим особенности
полупроводниковых лазеров:
      1. Обычно в активной среде лазеров квантовые переходы происходят
между     дискретными    энергетическими   уровнями,    тогда   как     в
полупроводниковых лазерах между энергетическими зонами. Это означает, что