Составители:
Рубрика:
значительных коэффициентов усиления (10
2
- 10
3
) при преобразовании.
Пороговая чувствительность превышает 10
–8
Вт.
Легирование полуизолирующего слоя GaAs другими примесями
(например, железом) позволяет продвинуться значительно дальше в ИК
область, вплоть до 3,5 – 4,0 мкм.
5.6. Полупроводниковые лазеры.
В лазерах – приборах для генерации монохроматического
узкополосного направленного электромагнитного излучения -
используется явление вынужденного испускания, при котором
происходит усиление света. В отличие от самопроизвольного,
спонтанного, излучения, которое наблюдается в
обычных, близких к
тепловому равновесию условиях, вынужденное излучение состоит в
переходе электрона с верхнего энергетического уровня Е
В
на свободный
нижний уровень Е
Н
под действием световой волны с частотой ν = (E
В
–
E
Н
)/h. При этом происходит излучение еще одного фотона с той же
частотой и в том же направлении, в котором распространялся падающий
фотон.
Если система первоначально находится на нижнем уровне Е
Н
, то
происходит поглощение фотона частоты ν. В условиях теплового
равновесия заселенность нижнего энергетического состояния всегда
выше, чем верхнего, и такими системами свет поглощается. Для усиления
света необходимо создать условия, при которых заселенность верхних
уровней превышает заселенность нижних, т.е. создать инверсную
заселенность. Среда, в которой достигнута инверсная заселенность,
называется
активной.
В лазерах световая волна многократно проходит через среду, отражаясь
от полупрозрачных зеркал. Если световая волна теряет при отражении
меньше энергии, чем приобретает при прохождении через активную
область, то ее интенсивность будет непрерывно возрастать. Происходит
лавинообразное увеличение интенсивности света, т.е. возникает
генерация. Так как при каждом отражении часть света проходит через
зеркало, то растет и интенсивность света, выходящего наружу.
В полупроводниковых лазерах индуцированное излучение возникает
при излучательной рекомбинации электронно-дырочных пар. Наиболее
широкое применение получили
инжекционные лазеры на арсениде галлия
(GaAs), а также InAs, InP, в которых инверсная заселенность достигается
инжекцией неосновных носителей через р-n – переход между двумя
вырожденными областями полупроводника.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- …
- следующая ›
- последняя »
