Лучшими технико-экономическими показателями обладают полупроводниковые лазеры, использующие гетероструктуры. Энергетические диаграммы гетероструктур характеризуются различными потенциальными барьерами для встречных потоков электронов, что вызывает одностороннюю инжек — Цию носителей заряда из широкозонного эмиттера в узкозонную базу. При этом концентрация инжектированных в базу носителей может на несколько порядков превышать свое равновесное значение в эмиттерной области. В гетероструктуре оптические свойства […]
ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА
Устройство и принцип действия полупроводникового инжекционного монолазера
В полупроводниковых лазерах активным элементом являются кристаллы полупроводника, образующие резонатор и возбуждаемые либо инжекцией тока через р-и-переход, либо пучком электронов. Соответственно различают инжекционные лазеры и лазеры с электронным возбуждением. В полупроводниковых монолазерах индуцированные переходы происходят между занятыми электронными состояниями в зоне проводимости и вакантными состояниями в валентной зоне в области /?-и-перехода. Одно из главных отличий […]
Газовые лазеры
Газовый лазер — общее название лазеров с газообразной лазерной средой. Существует множество видов таких лазеров. Они очень удобны в работе, поэтому большинство из них коммерческие. Разновидности и параметры газовых лазеров иллюстрирует рис. 5.10. Длина волны, мкм Рис. 5.10. Разновидности и параметры газовых лазеров Лазеры на благородных газах генерируют с помощью энергетических уровней газов, подобных гелию. […]
Жидкостные лазеры
Интерес к жидкостным лазерам объясняется: легкостью получения активной среды, возможностью прокачки жидкости и обусловленной легкостью создания системы охлаждения, возможностью плавной перестройки частоты и т. п. Разновидности и параметры жидкостных лазеров иллюстрирует рис. 5.6. Р Fi 108— POCl3:Nd SeOCI3:Nd О S І 10®— Родамин 6Ж 0 1 10 100 1000 X Длина волны, мкм Рис. 5.6. […]
Лазеры на основе кристаллических диэлектриков
Помимо полупроводниковых, известны твердотельные лазеры на основе диэлектриков. Обычно эти устройства используют внутрицентровую люминесценцию, а возбуждение происходит не электрическим, а оптическим способом. Разновидности и параметры твердотельных лазеров иллюстрирует рис. 5.3. Длина волны, мкм Рис. 5.3. Разновидности и параметры твердотельных лазеров Рис. 5.4. Схема уровней рубинового лазера В 1960 г. Т. Мейман описал лазер на основе […]
Структурная схема лазера
Структурная схема лазера может дополняться рядом элементов, обеспечивающих работоспособность лазера или служащих для управления лазерным излучением [23]. К таким дополнительным элементам можно отнести (рис. 5.2) систему охлаждения активного элемента и систему накачки, модулятор, внешнюю оптическую систему, устройство контроля параметров излучения и др. В каждом конкретном случае применения лазеров наличие тех или иных дополнительных устройств (или […]
ПРИБОРЫ КОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Физические основы усиления и генерации лазерного излучения
Лазер — генератор излучения, когерентного во времени и пространстве, основанный на использовании вынужденного излучения. Процесс возникновения вынужденного излучения упрощенно состоит в следующем. При воздействии поля внешнего фотона на атом, находящийся в возбужденном состоянии, происходит переход возбужденного атома в другое энергетическое состояние; этот переход происходит с испусканием еще одного фотона, энергия которого будет равна энергии вынужденного […]
Светодиодные источники повышенной яркости и белого света
Острая потребность в широкой номенклатуре информационных экранов, дисплеев, осветительных приборов обусловливает необходимость создания особо ярких светодиодов (ОЯ СИД) различной цветовой гаммы, в том числе белого свечения. Зеленые, белые, синие ОЯ СИД изготовляются на структурах МЗаМ. Они имеют существенно большие прямые падения напряжения £/пр по сравнению с красными, желтыми и оранжевыми (табл. 4.5). Необходимость ограничения прямого […]
Светодиоды инфракрасного излучения
Эти полупроводниковые приборы функционируют при >»0,78 мкм и отличаются от обычных светодиодов тем, что при протекании прямого тока работают обязательно в паре с фотоприемником. Поэтому важной характеристикой является остронаправленность излучения и стабильность Хтах. При спектральном согласовании светодиода с соответствующим фотоприемником используют параметр Л^0,5> определяющий полосу наивысшей спектральной плотности инфракрасных лучей данного диода (эффективная взаимная работа […]
Электрическая модель светодиода
Эквивалентная схема светодиода приведена на рис. 4.12. Время включения и время выключения излучения р-и-перехода из арсенида галлия определяется временем жизни неосновных носителей в /мшое и составляет около 1 нс. Однако в реальных излучателях время световой реакции несколько больше и зависит от уровня возбуждения и приложенного напряжения. Светодиод из арсенида-фосфида галлия (ОэАб^РД полученного диффузией цинка в […]