Температурные характеристики

Увеличение температуры лазерного диода отражается негативным образом на выходных характеристиках. Неизбежные потери, связанные с безизлучательными рекомбинационными процессами в объеме лазерного диода, в конечном итоге, приводят к разогреву лазерной структуры. Это, в свою очередь, приводит к ухудшению выходных световых характеристик лазерного диода.

Для эффективного практического применения лазерных структур необходимо обеспечить их работу при минимальных значениях порогового тока. Если учесть, что в выражении (33) плотность тока экспоненциально зависит от приложенного напряжения, то его можно переписать в виде:

, (35)

где V – приложенное к диоду напряжение смещения, а m – фактор, учитывающий неидеальность вольтамперной характеристики лазерного диода. Наличие абсолютной температуры в знаменателе делает зависимость (35) чрезвычайно чувствительной к изменениям температурного режима работы. Увеличение температуры приводит к уменьшению выходной мощности P лазерного диода. Эта зависимость не является неожиданной. Любое полупроводниковое устройство подвержено этой закономерности.

рис.10. Выходные характеристики лазерного диода при различных температурах.

Дифференцируя (35) по температуре (при условии, что все остальные параметры от температуры не зависят), имеем:

. (36)

При увеличении температуры температурная чувствительность выходной мощности при изменении уменьшается обратно квадрату абсолютной температуры лазерного диода и увеличивается прямо пропорционально выходной световой мощности лазера.