=)
Информация о работе
Подробнее о работе
Полупроводниковый инжекционный лазер
- 29 страниц
- 2015 год
- 236 просмотров
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Среди множества приборов и устройств квантовой электроники инжекционный лазер занимает особое место. В нем объединились привле-кательные свойства лазера и полупроводникового прибора, он экономи-чен, компактен, имеет высокое быстродействие, кроме того, допускает перестройку частоты и пригоден для интеграции с другими полупровод-никовыми приборами в монолитных схемах. Инжекционные лазеры, как и другие полупроводниковые лазеры, отличаются использованием полу, проводниковых активных сред, однако их принципиальное отличие от лазеров на других средах состоит в особенности физического механизма работы, а именно, в участии носителей тока — электронов и дырок в рабочих квантовых переходах. Таким образом, в этих переходах используются состояния, принадлежащие зонам разрешенных энергетических состояний, а не дискретные уровни, как в большинстве лазеров других типов,
В инжекционном лазере происходит непосредственное преобразова-ние электрической энергии в лазерное излучение, что позволяет суще-ственно упростить конструкцию лазера. В наиболее распространенном варианте инжекционный лазер представляет собой полупроводниковый диод в корпусе с оптическим выводом. За этой простотой стоят усилия многих лабораторий и ученых, разрабатывавших принципы и нашедших пути реализации теоретических предположений.
Введение 3
1 Развитие теоретических основ полупроводника 4
2 Полупроводниковые лазеры и их разновидности 11
3 Принцип действия и устройство инжекционного лазера 16
Заключение 28
Список использованных источников 29
Специально изготовленные светодиоды могут излучать когерентный свет ("лазер" - light amplification by stimulated emission of radiation - усиление света за счёт вынужденного излучения). Для этого необходимо создать в активном (излучающем) слое структуры инверскую ("сгущенную") заселённость энергетических уровней, т.е. осуществить очень сильное заполнение электронами возбуждённых уровней. В этом случае излучение, возникшее при первых рекомбинациях электронов и дырок, вызывает вынужденные переходы других электронов на нижние энергетические уровни, причём возникающее излучение имеет строго ту же частоту и плоскость поляризации, что и первоначальное. Если свет имеет возможность многократно пройти область инверской заселённости, то возникает интенсивное вынужденное излучение. С этой целью применяют отражающие поверхности на противоположных гранях образца, в пространстве между которыми образуются стоячие световые волны. Зеркалами могут служить грани кристалла, полученные, например, при скалывании краёв образца.
Для изготовления лазеров используют полупроводники с прямыми зонами, например GaAs или GaAlAs, в которых возможны переходы электронов без участия фотонов. Создание инверской заселённости уровней происходит при интенсивной инжекции неосновных носителей, что легче достигается в гетеропереходах (гомопереходы - p - n - переходы, созданные в одном и том же веществе, т.е. которые мы рассматривали для обычных диодов; гетеропереходы получают между p - и n - областями материалов с различной шириной запрещённой зоны, что даёт, например, многоступенчатую форму p - n - перехода), изготовленных на основе материалов с высокой концентрацией примесей. Усиление света происходит только вдоль направлений, перпендикулярных поверхности зеркал, поэтому из области p - n - перехода через полупрозрачную отражающую поверхность выходит узкий луч когерентного излучения.
1. Басов Н.Г., Вул Б М., Попов Ю.М. Квантовомеханические полупроводниковые генераторы и усилители электромагнитных колебаний. - ЖЭТФ, 1959, т. 37, с. 587.
2. Басов ИХ., Крохиy О.Н., Попов Ю.М. Генерация, усиление и индикация инфра¬красного и оптического излучения с помощью квантовых систем. - УФН, 1961, т. 72, с. 161-205.
3. Басов Н.Г? Крохин О.Н., Попов Ю.М. Получение состояний с отрицательной тем¬пературой в p-n переходах вырожденных полупроводников. - ЖЭТФ, 1961, т. 40, с. 1879-1880.
4. Bernard M., Durrafourg G. Laser condition in semiconductors. 1961, V. 1, N 2, р. 699-703.
5. На11 R.N., Fenner G.E., Kingsley J.D. Coherent light emission from GaAs junctions 1962, V. 9, N 9. p. 366—378.
6. Багаев В.С., Басов Н.Г., Вул Б.М. и др. Полупроводниковый квантовый генера¬тор на p-n переходе в GаАs. - ДАН СССР, 1963, т. 150, Ч 2, с. 275-278.
7. Велъхер Г., Вейсс Г. В сб. Новые полупроводниковые материалы. - М.: ИЛ 1958, с.
8. Горюнова И.А. Химия алмазоподобных полупроводников. - Л.-: Изд-во ЛГУ, 1963, с. 92.
9 Наследов Д.И., Рогачев А.А., Рывнин СМ., Царенков Б.В. Рекомбинационное излучение арсенида галлия. - ФТТ, 1962, т. 4, с. 1062-1065.
12. Елисеев П.Г., Страхов В.П. Полупроводниковый квантовый генератор непрерывного действия с выходной мощностью в несколько ватт. — ЖТФ, 1970, т. 40, с. 1564-1565.
13. Дрожбин Ю.А., Захаров Ю.П., Никитин ВЗ. и др. Генерация ультракоротких све¬товых импульсов на ПКГ на GаАs. - Письма в ЖЭТФ, 1967, т. 5, с. 180.
14. Курносов В.Д., Плешиов А.А., Ривлин Л.А. а др. Динамика излучения полупро¬водниковых квантовых генераторов. Труды IX Международной конференции по физике полупроводников. - Л.: Наука, 1969, т. I, с. 582-585.
15. Багаев В.С.? Церозашвили Ю.Н., Вул Б.Я. и др. О механизме рекомбинационно¬го излучения арсенида галлия, - ФТТ, 1964, т. 6, ДО 5, с. 1399-1401.
16. Алферов Ж Л., Андреев В.М., Гарбузов ДЗ. и др. Исследование влияния пара¬метров гетероструктуры на пороговый ток лазеров и получение непрерывного режима генерации при комнатной температуре. - ФТП, 1970, т. 4, с. 1826-1830.
17. Долгинов Л.М'., Дружинина Л .В., Елисеев П .Г. и др. Новый неохлаждаемый ин¬жекционный гетеролазер в диапазоне 1,5-1,8 мкм. - Квантовая электроника, 1976, т. 3, М 2, с. 465-466.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
