Полупроводниковые лазеры

Молекулярные лазеры

В них излучение возникает за счет переходов электронов между энергетическими уровнями молекул.

Разновидностью молекулярных лазеров являются лазеры на диоксиде углерода. К CO₂ добавляются примеси азота, гелия и др.

Разновидностью CO₂-лазеров являются газодинамические лазеры. Газ, нагретый до 1500К при давлении 20 – 30 атм. поступает в рабочую камеру, где он расширяется, а его температура и давление резко падают. К молекулярным относятся лазеры, у которых активной средой являются инертные газы: аргон, ксенон, криптон, либо соединения инертных газов с F, Cl. Накачка осуществляется потоком быстрых электронов.

Излучение ППЛ получается вследствие перехода электронов с нижнего края зоны проводимости на верхний край валентной зоны.

Существует 2 типа ППЛ:

1). Лазер имеет пластину беспримесного п/п-ка, в котором накачка проводится пучком быстрых электронов. П/п-ком являются арсенид галлия, сульфид кадмия, селенид кадмия. Эти лазеры нагреваются и нуждаются в хорошем охлаждении. Накачка таких лазеров может быть продольной и поперечной.

При поперечной накачке 2 грани отшлифованы и играют роль оптического резонатора. В случае продольной накачки применяются внешние зеркала. При продольной накачке значительно уменьшается охлаждение п/п пластинки (лазер на сульфиде кадмия).

2). Инжекционный лазер.

В нем имеется p-n- переход, образованный двумя вырожденными примесными п/п-гранями. Поверхности p-n- перехода отполированы и служат зеркалами. Под действием прямого напряжения в области перехода начинается интенсивная рекомбинация носителей заряда, при которой электроны переходят из зоны проводимости в валентную зону, и возникает лазерное излучение.

Применение полупроводниковых лазеров

1. передача информации: оптические портативные телефоны, закрытые стекловолоконные линии связи для многоканальной телефонии, выносных пультов ЭВМ, измерительная аппаратура для высоковольтных линий.

2. вычислительная техника, логические лазерные элементы, оптроны, матричные излучатели, адресные трубки, индикаторы, сканирующие лазеры.

3. локация и автоматика: светолокаторы, обнаружители препятствий на скоростном транспорте, приборы контроля высоты и дистанции на транспорте, геодезические дальномеры.

4. освещение и телевидение, лазерные батареи, телевизионные трубки.

5. спектроскопия и измерительная техника, лазерные спектроскопы, датчики концентрации вредных примесей, импульсные эталоны, источники излучения.

Дата добавления: 2014-01-06