Принцип излучения света в полупроводниковых лазерах

Полупроводниковые лазеры, Также известный какЛазерные диоды, Лазеры, которые используют полупроводниковые материалы в качестве рабочих материалов. Он имеет характеристики небольшого размера и длительного срока службы и может использовать простой ток впрыска для накачки рабочего напряжения и тока, совместимых с интегральными схемами, поэтому его можно монолитно интегрировать с ним. Благодаря этим преимуществам полупроводниковые диодные лазеры широко используются в лазерной связи, оптическом хранении, оптических гироскопах, лазерной печати, дальности и радаре.

Принцип излучения лазерного света

Лазер должен соответствовать следующим условиям: Во-первых, разворот населения; Во-вторых, должна быть резонансная полость, которая может играть функцию оптической обратной связи и формировать лазерное колебание; формирование различных форм, самая простая резонансная полость Фабри-попугая. В-третьих, лазер должен соответствовать пороговому условию, то есть усиление должно быть больше, чем общие потери.

Соответствие определенным пороговым условиям.

Чтобы сформировать стабильное колебание, лазерная среда должна обеспечивать достаточно большой коэффициент усиления, чтобы компенсировать оптические потери, вызванные резонансной резонацией, и потери, вызванные выходом лазера с поверхности резонатора, и непрерывно увеличивать оптическое поле в резонаторе. Это требует достаточно сильного впрыска тока, то есть достаточной инверсии населенности, чем выше степень инверсии населенности, тем больше полученный выигрыш, то есть должно быть выполнено определенное пороговое условие тока. Когда лазер достигает порога, свет с определенной длиной волны может резонировать в полости и усиливаться и, наконец, образовывать лазер для непрерывного выхода.

Резонансная полость может играть роль оптической обратной связи и формировать колебания лазера.

Чтобы фактически получить когерентное стимулированное излучение, стимулированное излучение должно многократно возвращаться в оптический резонатор для формирования лазерных колебаний. Резонансная полость лазера образуется естественной поверхностью расщепления полупроводникового кристалла в качестве зеркала отражения, которое обычно не излучает свет. Конец линзы покрыт многослойной диэлектрической пленкой с высокой отражающей способностью, а светоизлучающая поверхность покрыта антибликовой пленкой.

Условия получения:

Установлено инверсионное распределение носителей в лазерной среде (активной области). В полупроводниках энергия электронов представлена энергетической полосой, состоящей из ряда энергетических уровней, близких к непрерывным. Следовательно, для достижения инверсии населенности в полупроводниках, он должен находиться в зоне проводимости высокоэнергетического состояния между двумя областями энергетической зоны. Число электронов в нижней части намного больше, чем число дырок в верхней части валентной полосы низкоэнергетического состояния. Это достигается путем применения прямого смещения к гомопереходу или гетеропереходу и введения необходимых носителей в активный слой. Возбуждают электроны из более низкой энергетической валентной полосы в более высокую энергетическую зону проводимости. Когда большое количество электронов и дырок в состоянии инверсии населений рекомбинируют, происходит вынужденное излучение.