半導(dǎo)體激光器ppt課件(參考版)
2025-05-09 12:46本頁面
【正文】 。條 形 器 件 的 優(yōu) 點(diǎn) ： （ 1 ） 輻 射 光 的 面 積 很小 ， 與 低 數(shù) 值 孔 徑 的 光 纖 （ 直 徑 小 于 100 ）易 耦 合 。tWJmADHLdm ?由 于 條 形 器 件 的 工 作 區(qū) 域 寬 度 的 減 小 ， 通 電截 面 積 減 小 ， 對 應(yīng) 相 同 的 閾 值 電 流 密 度 所 需的 工 作 電 流 就 大 大 減 小 ， 一 般 遠(yuǎn) 在 500 以 下 。的時(shí) ，時(shí) ， ～DHL2 、 的 結(jié) 構(gòu) （ 寬 接 觸 型 結(jié) 構(gòu) ）特 點(diǎn) ： 工 作 區(qū) 域 寬 ， 有 源 區(qū) 的 截 面 積 大 ， 工 作 時(shí)需 要 的 電 流 大 ， 溫 升 高 ， 不 利 于 室 溫 下 連 續(xù) 工 作 。特 點(diǎn) ： （ 1 ） 電 子 和 空 穴 均 受 到異 質(zhì) 結(jié) 勢 壘 的 限 制 ， 載 流 子 的濃 度 大 大 提 高 ， 反 轉(zhuǎn) 粒 子 數(shù) 越多 ， 增 益 也 就 越 大 。（ 2 ） 5% 的 折 射 率 突 變 ，使 邊 界 損 耗 減 小 。 一 般 只 能 在脈 沖 條 件 下 工 作 。 折 射 率 差 越 大 ，全 反 射 臨 界 角 越 小 。3 1 2n n ,nxz在 有 源 區(qū) 內(nèi) ， 電 子 和 空 穴 的復(fù) 合 使 得 自 由 載 流 子 減 少 ，載 流 子 濃 度 降 低 ， 折 射 率 高 ，即 ， 在 入 射 角 較 大 時(shí) ，產(chǎn) 生 全 反 射 。1 x xG a A l A s xnnx5%???（ 2 ） 的 折 射 率 隨 的 變 化n=x=0 時(shí) ， =(GaAs)x=1 時(shí) ， =(AlAs)一 般 情 況 ， = ， n=折 射 率 突 變 量SH四 、 單 異 質(zhì) 結(jié) （ ） 激 光 器同 質(zhì) 結(jié) 閾 值 高 的 原 因 ：（ 1 ） 正 向 電 壓 較 高 ， 有 源 區(qū) 較 寬 ， 需 要 很 大 的閾 值 電 流 。在 型 異 質(zhì) 結(jié) 中 ， E ，當(dāng) x= 時(shí) ， E 。DH若 半 導(dǎo) 體 激 光 器 有 兩 個(gè) 異 質(zhì) 結(jié) ， 稱 為 雙 異 質(zhì)結(jié) （ ） 激 光 器 。p n G a A s G a A l A sSH若 結(jié) 一 側(cè) 為 材 料 ， 另 一 側(cè) 為 材 料 ，稱 為 異 質(zhì) 結(jié) 。（ 3 ） 電 流 繼 續(xù) 增 大 ， 時(shí) ， 產(chǎn) 生 激 光 ，帶 寬 很 窄 ， 光 強(qiáng) 更 強(qiáng) 。光 強(qiáng) 較 弱 ， 帶 寬 較 寬 ， 以 自 發(fā) 輻 射 為 主 。增 益 達(dá) 到 閾 值 時(shí) ，閾 值 電 流 密 度 （ ）室 溫 下 ， 同 質(zhì) 結(jié) ， ～tGG ?注 入 電 流 逐 漸 增 大 的 過 程 中 ， 經(jīng) 歷 了 三 種 類 型的 發(fā) 光 過 程 。12411,1 1 1ln2G a A s 3 5 1 0 A c mtmtmtttG a A sJJGJmmGGJ G r rLJ??????????? ? ? ?? ? ?內(nèi)2舉 例 ： 激 光 器泵 浦 方 式 ： 加 正 向 電 流（ 閾 值 電 流 密 度 ） 產(chǎn) 生 激 光為 增 益 因 子 。()( ) ( ) [ ( ) ( ) ]( , ) ( )( ) ( )[ ( ) ( ) ] ( )c v c v c vc v c vcvccdI d dN g hnncB N E N E h f E f E hnx g h dtdtI dx B N E N E hdxf E f E h g h? ? ???? ? ? ??? ? ?? ? ? ?? ? ? ?????1( ) ( )[ ( ) ( ) ] ( )( ) ( )[ ( ) ( ) ] ( )( ) ( ) 0 0 0c v c vcvc v c vcvcvtdIGdx IdtB N E N E hdxf E f E h g hnB N E N E hcf E f E h g hf E f E h G dIGG?? ? ??? ? ????????????? ? ? ? ??在 粒 子 數(shù) 反 轉(zhuǎn) 分 布 時(shí) ， ， ，光 強(qiáng) 得 到 放 大 。所 以 ， 區(qū) 和 區(qū) 必 須 高 摻 雜 。 且 ：總 的 光 子 數(shù) ：11即 ：( ) ( )1 1,pnF n F pF n F pggF n F p gE E E h EE E hhEVEE E qV E Vq???? ? ? ????? ? ? ?即 ： ( ) ( )即 ： ( ) ( )結(jié) 論 ： （ 1 ） 導(dǎo) 帶 能 級 的 電 子 占 有 率 大 于價(jià) 帶 能 級 的 電 子 占 有 率 。： 價(jià) 帶 中 空 穴 在 能 級 上 的 幾 率 。：
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