Гиперссылка 3.8. Полупроводниковый лазер
Полупроводниковый лазер (П. л.) - лазер с полупроводниковым кристаллом в качестве рабочего вещества. В П. л., в отличие от лазеров других типов, используются излучательные квантовые переходы не между изолированными уровнями энергии атомов, молекул и ионов, а между разрешенными энергетическими зонами кристалла. В П. л. возбуждаются и излучают (коллективно) атомы, слагающие кристаллическую решётку. Это обеспечивает их малые размеры и компактность (объём кристалла ~10-6—10-2 см3). В П. л. удаётся получить показатель оптического усиления до 104 см-1, хотя обычно для возбуждения генерации лазера достаточны и меньшие значения. Другими практически важными особенностями П. л. являются: - высокая эффективность преобразования электрической энергии в энергию когерентного излучения (до 30—50%); - малая инерционность, обусловливающая широкую полосу частот прямой модуляции (более 109 ГГц); - простота конструкции; - возможность перестройки длины волны излучения и наличие большого числа полупроводников, непрерывно перекрывающих интервал длин волн от 0,32 мкм (ближний УФ-диапазон) до 32 мкм (ИК-диапазон). В П. л. применяют следующие методы накачки: 1) инжекция носителей тока через р-n -переход, гетеропереход или контакт металл - полупроводник (инжекционные лазеры); 2) накачка пучком быстрых электронов; 3) оптическая накачка; 4), накачка путём пробоя в электрическом поле. Наибольшее развитие получили П. л. первых двух типов.
Образцы инжекционных лазеров
|
