Спектр излучения

Излучения ПКГ и СИД от тока инжекции

Зависимость мощности оптического

Для ПКГ характерно наличие порогового тока Jпор. При увели чении тока инжекции J выше Jпор начинается процесс генерации оптического излучения. Это связано с тем, что при падении световой волны на полупрозрачное зеркало лишь часть ее отразится обратно. Поэтому усиление света при двойном проходе через полупроводник должно быть таким, чтобы на полупрозрачное зеркало вернулась световая волна не меньшая, чем в предыдущий раз. Только тогда световая волна начнет нарастать от прохода к проходу. Это условие выполняется при J > Jпор. В противном случае световая волна будет затухать. Увеличение J выше Jпор приводит к линейному увеличению мощности излучения.

В СИД оптическое излучение возникает при спонтанной рекомбинации электронов и дырок в области р-n-перехода сразу после включения тока инжекции, и его мощность линейно растет с увеличением J (рис.4.9). При достаточно большом значении J начинает сказываться тепловой разогрев полу-проводника. Это приводит к движению квазиуровней Ферми в сторону запрещенной зоны, к уменьшению степени вырождения электронов и дырок и соответствующему уменьшению мощности излучения.

Ширина спектра излучения СИД определяется степенью вырождения носителей заряда в полупроводнике (рис.4.10).

В ПКГ спектр излучения значительно уже. Причина этого заключается в том, что усиление в полосе частот Δν

неодинаково (рис.4.10, кривая 1). На частоте максимального усиления «рождается» большее число фотонов, и при каждом проходе через полупроводник световая волна этой частоты усиливается больше, чем свет других частот. Поэтому при большом числе проходов спустя сравнительно короткое время подавляющее число фотонов будет обладать очень близкими значениями энергии, соответствующей частоте максимального усиления, т.е. происходит сужение спектра индуцированного излучения ПКГ (рис.4.10, кривая 2). На практике спектральные графики строят в зависимости от длины волны излучения. Переход от частоты к длине волны осуществляют, используя соотношение λ = с/ν, где с – скорость света.

Дата добавления: 2015-06-26