Элементы и устройства оптоэлектроники. Самохвалов М.К. - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

22
ся термин лазерный диод), в котором генерация когерентного излучения связа-
на с инжекцией носителей заряда при протекании прямого тока через p-n пере-
ход.
Рис. 9. Схема полупроводникового инжекционного лазера.
Особенности инжекционных лазеров.
1. Наличие активной среды, способной обеспечить генерацию вынужденного
излучения (p-n переход или гетероструктура на основе полупроводниковых со-
единений, главным образом типа А
3
В
5
).
2. Использование возбуждения активной среды (накачка) – для создания ин-
версии населенности энергетических уровней в полупроводнике. Для этого ис-
пользуется инжекция носителей заряда в p-n переходе.
3. Наличие оптического резонатора, создающего положительную обратную
связь, когда часть усиленного выходного сигнала возвращается в кристалл.
Обычно применяется резонатор Фабри-Перо – 2 параллельных зеркала, обеспе-
чивающих многократное прохождение волны через активное вещество, одно из
них полупрозрачное для вывода излучения. В полупроводниковых лазерах в
качестве зеркал используются параллельные грани кристалла (30-40% отраже-
ния), создаваемые методом скола.
4. Обеспечение электрического (а), электронного (б) и оптического (в) огра-
ничений:
а) электрическое ограничение состоит в том, чтобы максимальная доля тока
проходила через активную среду;
б) электронное ограничение требует сосредоточения электронов в активной
среде (предотвращение «расплывания» в пассивные области);
в) оптическое ограничение должно удерживать лазерный луч в активной среде,
предотвращать его «растекание» при многократных проходах через кристалл. В
инжекционных лазерах зона удержания луча характеризуется несколько боль-
шим значением показателя преломления, чем соседние области кристалла
(n>n
0
), что обеспечивается соответствующим выбором материалов или повы-
шением концентрации носителей вследствие инжекции.
Следует отметить, что области электронного и оптического ограничения в
полупроводниковых лазерах могут не совпадать.
5. Превышение порога возбуждения. Необходимо восполнение потерь на по-
глощение в среде, разогрев кристалла, неидеальность зеркал, спонтанные и бе-
зызлучательные переходы.
Модуляция излучения в инжекционных лазерах осуществляется изменением
тока накачки.

Страницы