Оптоэлектроника

Лазерный порог квантово-размерного лазера

Рисунок 13.25 демонстрирует конфигурацию квантово-размерного лазера со слоя­ми раздельного ограничения как для носителей, так и для фотонов (называемого лазером на основе гетероструктуры с раздельным ограничением или SCH — лазером). В рассматриваемом случае для ограничения фотонов, генерируемых квантовой ямой AlxGaJ _ xAs/GaAs, она введена в резонатор с меньшим коэффициентом преломле­ния (также выполненный на основе Al^ Gaj __As, но с у > х). Электромагнитное поле усиливается вдоль квантово-размерного слоя. Как это описано в разделе 13.5.1, (смотрите (13.26)), слабое перекрытие между волноводной волной и квантовой ямой приводит к уменьшению усиления от т'до Т'Г, где Г есть коэффициент оптического ограничения, определяемый (13.25). С учетом (13.59) условие получения лазерных колебаний в квантово-размерном лазере может быть записано:

Лазерный порог квантово-размерного лазера

Рис. 13.25. Профили оптической моды, энергетических зон для лазера на основе кван­тово-размерной гетероструктуры.

+ 2ҐП *

Г Уо 1п

 

(13.60)

 

= а,

 

Т^т2

 

Здесь в соответствии с принятой системой обозначений ар есть паразитное погло­щение, Ь — длина резонатора, а Ят1 и Ят2 — коэффициенты отражения зеркал. Коэффициент ограничения дается отношением Г = с1/йто6с, где с1то6е есть протяжен­ность пространства, занимаемого оптической модой (смотрите рис. 13.25 и раздел 9.4). Плотность порогового тока /Шге5Ьо1с1 в этом случае дается (13.38). В предположе­нии, что время /1о1 зависит от п очень слабо (что в действительности является очень грубым приближением) характеристика усиление — ток описывается выражением:

(13.61а)

подпись: (13.61а),(У)= ГГо 1п

Логарифмическая аппроксимация оптического усиления квантовой ямы (см-1)

Понятно, что в этом выражении плотность тока прозрачности /1г (А см-2) описыва­ется соотношением:

А, = я -

подпись: а, = я-(13.616)

Пример --------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Используем ту же самую физическую систему, которая уже использовалась в двух предыдущих разделах, а именно: квантовую яму ваАз толщиной 100 А. Длина резонатора составляет 500 мкм, при этом коэффициенты отражения зеркал равны Я = 100% и Я = 32%. Паразитные потери составляют 10 см-1. Таким образом, порого­вое усиление, определяемое ар — 1/21п(Я), составляет 21,4 см-1. Ширина моды с1то6е равна 5000 А. Эффективное усиление Га2В = Л20/йто6е есть 0,55 х 10"2/5000 А или 110 см-1. Для определения лазерного порогового тока нам необходимо найти отноше­ние п/пс, при котором 1 — ехр(—п/п) — ехр(—п/пс Я) = 21,4/110 или п— 1,3 х 1012 см-2
(К = 6,8 и пс = 7,25 х 1011 см-2). Предполагая, что время жизни составляет 5 не, площадь поверхности равна 5 х 500 мкм2, мы находим, что пороговый ток составля­ет 1 мА, т. е. в 10 раз меньше того, который получается в лазере на основе гетеро­структуре, рассмотренном в разделе 13.5.1.

Оптоэлектроника

Приобретаем- купить осциллограф, тепловизоры, источники питания

Тепловизионные камеры. Тепловизоры testo - полупроводниковые приборы, наделённые возможностью наблюдать тепловое либо световое излучение. Тепловизор flir на собственном мониторе изображает оранжевыми, красными и желтыми цветами объекты, источающие тепло, но прохладные …

Конкуренция мод: перекрестные модуляторы

В дополнении 11.Д мы видели, что вблизи порога полупроводниковый лазер может генерировать в многомодовом режиме несмотря на то. что усиливающая среда яв­ляется однородной. При достаточно сильном возбуждении настолько выше порога, …

Униполярные квантово-каскадные лазеры

Одной из характерных особенностей полупроводниковых лазерных диодов являет­ся то, что в прямо смещенном диоде принимают участие два типа носителей (элек­троны и дырки). Это делает традиционные лазерные диоды биполярными приборами. Существует …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.