Методические указания к практическим занятиям по курсам "Волоконно-оптические датчики" и "Оптические методы в информатике". Кирин И.Г. - 9 стр.

                                  9


преимуществами, как       возможные материалы для оптических
волокон.


2. Газовые , твердотельные и полупроводниковые
лазеры

2.1. Вычислить значения ε g / kT при комнатной температуре для
Ge,Si,GaAs полупроводников.

2.2.Вычислить значения коэффициентов диффузии электронов и
дырок для полупроводников, перечисленных в задаче 2.1.

2.3. Вывести выражение для инжекционной эффективности p-n-
перехода, образованного прямозонным полупроводником, в котором
излучательная рекомбинация преобладает над другими процессами
рекомбинации. Исходя из него рассчитать инжекционную
эффективность в p+n GaAs диоде, в котором nA=1024m-3 и nD=1021m-3.

2.4. Источник малого размера дает излучение с угловым
распределением I (θ ) = I 0 cosα θ , где α > 1 и θ - угол относительно
нормали к поверхности. Сравнить коэффициент связи с волокном
такого источника н Ламбертова источника, для которого α = 1.

2.5. Ток, инжектируемый в N-p-P двойную гетероструктуру,
модулируется сигналом с частотой в, т. е. плотность тока J = J0+ J1
ехр jwt. Предполагается: а) ток утечки и дырочный ток
пренебрежимо малы; б) постоянные времени излучательной и
безизлучательной рекомбинации в активном р-слое есть τ и и τ в
соответственно; в) скорость рекомбинации в каждом гетеропереходе
s; г) толщина активного слоя d. Показать, что модулированная
оптическая мощность
 Р = Р0+ Р1, ехр j (wt+ ϕ ),
(hc/ λ )средняя энергия фотона.

2.6. В диоде на основе двойной гетероструктуры времена
излучательной и безизлучательной рекомбинации в активном слое,
имеющем толщину 0,5 мкм, составляют 10 и 30 ни соответственно, а
скорость рекомбинации одинакова для обоих гетеропереходов и
равна 10 и/с. Считая, что коэффициент рекомбинации для материала
активного слоя r = 2х10-16 м3/с, рассчитать:
      а) концентрацию легирующей примеси в активном слое:


                                  9