Оптические методы в информатике. Наний О.Е - 90 стр.

                                     90



уравнения (9.2) можно получить следующее выражение для полосы
модуляции по уровню 3 дБ:
                                       1    1     1
      f M 0,5  3 (2  ) 1 , где     r   nr .              (9.2)
   Внутренний квантовый выход излучения светодиода определяется
выражением: int   nr /( r   nr ) . В случае малого времени жизни
носителей при безызлучательной рекомбинации: f M 0,5   nr 1 , int   nr .
Отсюда видно, что хотя снижение времени безызлучательной
релаксации, например за счет введения глубоких примесных центров,
позволяет расширить полосу рабочих частот светодиода,
произведение мощности модулированного излучения на полосу
пропускания устройства при этом не улучшается. На рис.9.1 показано,
как связаны между собой полоса модуляции по уровню 3 дБ,
мощность модулированного излучения и время жизни носителей при
излучательной и безызлучательной рекомбинации. Для вычисления
частоты по уровню 3 дБ и значений мощности использовались
уравнения, приведенные выше. Как видно из графика, построенном в
логарифмическом масштабе, на частотах больших f M 0,5 происходит
линейное снижение мощности модулированного сигнала. В линейных
единицах (мВт) это означает экспоненциальное уменьшение
мощности модулированного сигнала.
   Пока методы снижения времени жизни неосновных носителей без
уменьшения квантового выхода излучения светодиодов не найдены.
Если это удастся сделать, будет достигнут реальный прогресс в
увеличении быстродействия светодиодов.

Физический механизм работы лазеров
   Физический механизм работы лазеров заключается в создании
активной области (среды), в которой одновременно присутствуют
носители зарядов двух типов: электроны, находящиеся в зоне
проводимости, и дырки, находящиеся в валентной зоне. Вынужденная
рекомбинация электронно-дырочных пар под действием световой
волны вызывает усиление света в этой области. Полупроводник
такого типа называется дважды вырожденным и распределение
носителей заряда по энергетическим зонам такого полупроводника
показано на рис. 2.2.г (См. Лекцию 2).
   Если создать положительную обратную связь (поместить активную
область кристалла в резонатор), то при превышении током инжекции
некоторого (порогового) значения ( I inj ) n произойдет самовозбуждение
лазерной генерации. Этот тип полупроводниковых лазеров называют
инжекционными.