З.1. Виды генерации оптического излучения

Можно выделить два основных вида: генерация в результате нагревания, иначе говоря, тепловое излучение; люминесцентное излучение.

Тепловое излучение присуще всем нагретым телам и хорошо изучено. Спектр излучения (светимость) физического тела, нагретого до определенной температуры описывается формулой Планка

Анализ формулы (3.1) показывает, что при температуре, близкой к комнат­ной, или при незначительном нагреве спектр излучения тела практически целиком лежит в ИК-области. При нагреве тела до значительной температу­ры (1000 К) происходит все большее смещение максимума теплового излу­чения в видимую область спектра при увеличении светимости.

Типичным примером теплового излучателя может служить электриче­ская лампа накаливания. Однако такие недостатки, как высокая инерцион­ность, низкий КПД, отсутствие направленности, очень широкий спектр из­лучения, а также хрупкость и несовместимость с технологией ИС привели к тому, что тепловые излучатели находят ограниченное применение в опто-электронике, обычно в некоторых типах оптронов и оптронных схем.

Основу современной оптоэлектроники составляют люминесцентные ге­нераторы оптического излучения. Явление люминесценции известно уже более полувека, однако лишь в последние два десятилетия наблюдалось бур­ное развитие приборов на ее основе. Существует несколько видов люминес­ценции, из которых наиболее важными представляются электро- и фотолю­минесценция. В первом случае возбуждение атомов вещества происходит под действием электрического поля, а во втором - путем поглощения более ко­ротковолнового оптического излучения. Электролюминесценцию можно, в свою очередь, разделить на два вида: катодолюминесценция, которая вызы­вается свечением люминофора под действием ускоренных в электрическом поле заряженных частиц и широко применяется в различных типах ваку­умных и газоразрядных приборов; и инжекционная люминесценция, проис­ходящая за счет излучения фотонов электронами при изменении их энерге­тического состояния, вызванного протеканием электрического тока. В этом разделе будет рассмотрена инжекционная люминесценция и приборы, ра­ботающие на ее основе, такие, как светодиоды и инжекционные лазеры.

Дата добавления: 2017-01-14