Принцип работы инжекционного лазера.
Принцип работы инжекционного лазера. Студент Лысенко А. В. Гр. 6351
Принцип устройства инжекционного лазера p-n-переход образован двумя вырожденными примесными полупроводниками, у которых концентрация донорных и акцепторных примесей составляет 1018 -1019 см-3. Грани, перпендикулярные плоскости p-n-перехода, отполированы и служат в качестве зеркал оптического резонатора.
Схемы инжекционных лазеров а - с полосковой геометрией (1 - зеркальная грань, 2 - полосковый контакт, 3 - излучающее пятно на зеркале); б - с внешним резонатором (4 - активный элемент, 5 - объектив -коллиматор, 6 - внешнее зеркало).
Принцип работы На лазер подается прямое напряжение, под действием которого понижается потенциальный барьер в p-n-переходе и происходит инжекция электронов и дырок. В области перехода начинается интенсивная рекомбинация носителей заряда, при которой электроны переходят из зоны проводимости в валентную зону и возникает лазерное излучение.
Гетеролазер На границе средней и правой областей образуется потенциальный барьер, который ограничивает длину свободного пробега электронов, инжектированных из левой области, и тем самым повышает эффективность образования вынужденного излучения. Кроме того, одновременно уменьшается поглощение света в правой неактивной области, так как из-за различия в коэффициентах преломления в средней и правой областях наблюдается полное внутреннее отражение света на их границе. при T=300 К снижение плотности порогового тока от 20 — 100 к. А/см 2 до 7— 10 к. А/см 2
Некоторые характеристики инжекционных лазеров
Преимущества инжекционных лазеров üвысокий КПД~50%, üмалые размеры, üпростота конструкции, üбольшая мощность, снимаемая с единицы площади излучающей поверхности, üработа при комнатной температуре (т. е. баз охлаждения)
Недостатки инжекционных лазеров üслабая направленность излучения, обусловленная малыми размерами излучающей области (большая дифракционная расходимость), üотносительно широкий спектр генерации по сравнению с газовыми лазерами. Образцы инжекционных лазеров.
Области применения üВ устройствах световой связи и локации, üв элементах компьютерных систем, üв бытовой технике (лазерные проигрывателе, видеосистемы).
Спасибо за внимание.
