Лазер полупроводниковый

Лазерное вещество 589 Лазерные материалы 589 Лазерный эффект 589 Лазеры полупроводниковые 592 [c.684]

Моноимпульсный оптический локатор служит в основном для определения углов азимута и места. Оп может быть использован также для сопровождения испытываемых ракет на критическом участке нх полета. Лазер полупроводниковый, охлаждается жидким азотом. [c.82]

Лазерный луч. При лазерной сварке для местного расплавления соединяемых частей используют энергию светового луча полученного от оптического квантового генератора-лазера. По виду активного вещества-излучателя лазеры разделяют на твердые, газовые, жидкостные и полупроводниковые, по принципу генерации лазерного луча — импульсные и непрерывные. [c.16]

В зависимости от типа применяемого рабочего вещества лазеры делят на твердотельные, газовые, жидкостные и полупроводниковые. [c.121]

Рис. 3.8. Схема полупроводникового лазера

Полупроводниковый лазер генерирует когерентное излучение в результате процессов, происходящих в р-и-переходе на полупроводниковом материале. На рис. 3.8 показана схема полупроводникового лазера на арсениде галлия. Кристалл имеет размеры около 0,5...1,0 мм . Верхняя его часть 2 представляет собой полупроводник р-типа, нижняя / — п-типа, между ними имеется р-п-переход 4 толщиной около 0,1 мкм. [c.123]

Малые геометрические размеры и простота конструкции полупроводниковых лазеров позволяют собирать решетки или линейки из большого числа отдельных лазеров. Такие решетки могут иметь мощность непрерывного излучения в несколько десятков ватт. [c.124]

Углы расхождения составляют соответственно для газовых лазеров Г—2, для рубиновых 7 —9, для полупроводниковых 1°—2°. Диаметр расхождения таких лучей у поверхности Луны при ее локации составляет всего 3 км. [c.388]

В полупроводниковых лазерах наиболее распространенным методом создания инверсной населенности является инжекция неравновесных носителей заряда через р-/г-переход. Электронно-дырочный переход (р-п) — это переходная область, с одной стороны которой полупроводник имеет дырочную (р) проводимость, а с другой — электронную п). Необходимо отметить, что речь идет об одном образце, а не о контакте между двумя образцами р- и rt-типа. [c.317]

Излучение, возникающее при переходах с верхних уровней на нижние, является спонтанным. В среде с инверсной населенностью это спонтанное излучение индуцирует дополнительные переходы. Для того чтобы создать квантовый генератор, в среде с инверсной населенностью необходимо обеспечить условия автоколебательного режима. Такой режим достигается за счет помещения активной среды, т. е. вещества, в котором создается инверсная населенность, -В резонатор, выполняющий роль положительной обратной связи. Резонатор обеспечивает также пространственную и временную когерентность излучения. Простейший резонатор представляет собой два плоскопараллельных зеркала, одно из которых является полупрозрачным. В рубиновом лазере резонатором служат отполированные торцы рубинового стержня, покрытые тонким слоем металла, в полупроводниковом инжекционном лазере на арсениде галлия— это тщательно полированные боковые грани, перпендикулярные плоскости р-и-перехода. [c.318]

В настоящее время существует много различных материалов, которые используются в качестве активных сред в лазерной технике диэлектрические кристаллы, активированные стекла, газы, растворы и пары красителей, полупроводники и др. В зависимости от вида активной среды различают следующие основные типы лазеров твердотельные, газовые, жидкостные и полупроводниковые. Коротко охарактеризуем их. [c.285]

Полупроводниковые лазеры. Прежде чем говорить о принципе работы полупроводникового лазера, напомним некоторые сведения о полупроводниках. [c.295]

Рис. 35.23. Принцип действия полупроводникового лазера

Первый полупроводниковый лазер был выполнен на арсениде галлия (ОаАз) Ходом в 1962 г. Этот лазер обладал очень большой вероятностью излучательной рекомбинации. Лазер на арсениде галлия (Я = 0,84 мкм) относится к так называемым инжекционным лазерам на р —п-переходе. Обычно плавные р-н-переходы создают путем диффузии акцепторных примесей (цинк, кадмий и др.) в материал, легированный донорными примесями (теллур, селен и др.). [c.297]

Отличительной чертой всех полупроводниковых лазерных материалов, в том числе и арсенида галлия, является очень высокий по сравнению с другими лазерными материалами (кристаллы, стекла, жидкости, газы) коэффициент усиления электромагнитного излучения. Благодаря этому удается выполнить условие генерации для миниатюрных полупроводниковых образцов. Типичный лазер на арсениде галлия показан на рис. 35.24, а. Для получения генерации две противоположные поверхности полупроводника полируют и делают плоскопараллельными, а две другие оставляют грубо обработанными, чтобы предотвратить генерацию в нежелательных направлениях. Обычно обе отражающие поверхности не имеют отражающих покрытий, так как показатель преломления полупроводника достаточно большой и от полированных торцов отражается примерно 35 % падающего излучения. Активная область представляет собой слой толщиной около 1 мкм, т. е. немного больше запирающего слоя (примерно 0,2 мкм). В свою очередь поперечные размеры лазерного пучка гораздо больше (около 40 мкм) толщины активной области (рис. 35.24, б). Следовательно, лазерный пучок занимает довольно большое пространство в р- и п-областях. Однако поскольку поперечные размеры пучка все же относительно невелики, выходное излучение имеет большую расходимость (несколько градусов). [c.297]

Кроме лазера на арсениде галлия, применяются и другие типы полупроводниковых лазеров. Крупные успехи в разработке полупроводниковых лазеров связаны с появлением инжекционных лазеров на гетеропереходах. Так называют сложные р —п-структуры, состоящие из полупроводниковых материалов с различной шириной запрещенной зоны. [c.297]

Рис. 35.24. Схема устройства полупроводникового лазера (а) и распределение интенсивности излучения лазера в поперечном сечении (б)

Литература обзорного характера и монографии, включающие описание свойств полупроводниковых лазеров, указаны в [54—59]. [c.946]

Материалы для полупроводниковых лазеров. В качестве активных сред полупроводниковых лазеров используются в подавляющем большинстве случаев бинарные полупроводниковые соединения или многокомпонентные твердые растворы на их основе, так как элементарные полупроводники не являются прямозонными. В табл. 34.6 представлены полупроводниковые материалы, используемые в качестве рабочего вещества лазеров, и указан способ накачки. [c.946]

Так как аморфные пленки нагревают лишь до температур меньше 100 °С, они обладают высокой чувствительностью при записи. Это позволяет применять для записи полупроводниковый лазер и полимерную подложку. Низкая мощность лазерного излучения обеспечивает повышенное число циклов перезаписи. Кроме того, эти пленки высоко термостабильны и слабо подвержены коррозии. Недостаток пленок — значительная зависимость температуры Кюри от их состава, вследствие чего к ним предъявляют повышенные требования по однородности. [c.32]

Из арсенида галлия изготовляют фотоэлементы с КПД около 7 %, дозиметры рентгеновского излучения, полупроводниковые лазеры. Из вырожденного арсенида галлия производят туннельные диоды. [c.263]

Плотность потока электромагнитной энергии в луче лазера при мощности его в 1 МВт достигает 10 Вт/см и более, однако, судя по экспериментальным данным [99], это не приведет к заметному улучшению показателей СЭГ. Вероятно, здесь нужны новые эксперименты, поскольку концентрации энергии в опытах и в луче лазера несоизмеримы. При этом надо иметь в виду, что КПД большинства типов самих лазеров низки (1—2 ) и только полупроводниковые имеют 80—90% [63, 64]. [c.136]

В качестве активных сред в лазерах применяются газы (в атомарном, ионном и молекулярном состояниях), твердые тела, жидкости и полупроводники В соответствии с этим различают газовые, ионные, молекулярные, твердотельные, жидкостные и полупроводниковые лазеры. [c.341]

Л., предрасположенными к режимам пульсаций, являются рубиновый, неодимовый, YAG-лазер (см. Твердотельный лааер), газовый йодный лазер, Oj-ла,зер (см. Газоразрядные лазеры), полупроводниковые ла 1еры. Модуляция параметров в них может приводить к возиикповеиию и хаотич. пульсаций мощности, к-рыи в фа.ю ом пространстве соответствует сложный набор траекторий, наз. странным аттрактором. [c.548]

В последние годы происходит частичное вытеснение маломощных газовых (He-Ne) лазеров полупроводниковыми лазерами, преимуществами которых является компактность, широкий выбор излучаемых линий (в ближнем и среднем ИК диапазонах), возможность перестройки частоты генерации (на несколько см ) в течение микросекунд-ного импульса. Вместе с тем, газовые лазеры непрерывного действия характеризуются очень высокой стабильностью мощности (настолько высокой, что в некоторых случаях можно часами работать, не применяя деление пучка на две части и регистрацию мощности опорного пучка). [c.204]

Термин И. применяют также по отношению к разл. приборам, понимая под И. прибора его св-во показывать регистрируемую величину с нек-рым запаздыванием. ИНЖЕКЦИОННЫЙ ЛАЗЕР, полупроводниковый лазер, в к-ром для создания инверсии населённости используется инжекция избыточных эл-нов и дырок в прямом (пропускном) направлении через нелинейный ПП контакт, обычно через р—п-переход или гетеропереход. Важнейшей разновидностью И. л. явл. гетеролазер, включающий два гетероперехода, между к-рыми находится активный слой с более узкой запрещённой зоной, чем в прилегающих слоях. И. л. имеет в кач-ве оптич. резонатора плоскопараллельные зеркальные грани самого кристалла или выносные зеркала. Хар-ки нек-рых И. л. даны в табл. в ст. Полупроводниковый лазер. П. Г. Елисеев. ИНЖЕКЦИЯ носителей (от лат. in-je tio — вбрасывание), проникновение неравновесных (избыточных) носителей заряда в полупроводник или диэлектрик иод действием электрич. поля. Источником избыточных носителей служит контактирующий ПП или металл (см. Электронно-дырочный перехбд), свет (ф о т и н ж е к-ц и я), само электрич. поле (лавинная И.) и т. п. При контактной И. внеш. электрич. поле нарушает равновесие потоков носителей заряда через контакт двух тв. тел с разными работами выхода Ф. При приведении ТВ. тел в контакт возникают диффузионные потоки носителей, приводящие к тому, что в приконтактной области дно тело заряжается положительно, а другое — отрицательно. Вблизи контакта возникает электрич. [c.221]

Д.ИЯ сварки полупроводниковых материалов, пмеюпщх различную ншрину запрещенной зоны w-i и ш.,), выбирают лазер с энергией квантов Wji, отвечающей условию < Уц <С w. . [c.169]

Для улучшения условий работы полупроводникового лазера и обеспечения непрерывного режима генерации кристалл необходимо охлаждать до низких температур. Мощность лазера на арсениде галлия при температуре жидкого азота в импульснопериодическом режиме составляет 100 Вт, в непрерывном режиме — 10 Вт. Лучшие образцы полупроводниковых лазеров могут работать при нормальных температурах. [c.124]

Точность измерения скорости света определяется в этом случае, во-первых, тем, насколько стабилен данный источник, и, во-вторых, тем, с какой точностью удается измерить частоту и длину волны излучения. Источниками электромагнитного излучения, наиболее удовлетворяющими этим требованиям, являются лазеры. Измерение длины В0Л1ГЫ , основанное на явлении интерференции света, производится с ошибкой, не превышающей величину порядка 10 , Измерение частоты излучения основано на технике нелинейного преобразования частоты. Используемый прибор (например, полупроводниковый диод), приняв синусоидальное колебание некоторой частоты, дает на выходе колебания более высокой частоты — удвоенной, утроенной и т. д. Этот метод с помощью нелинейного элемента излучс1П1Я кратной частоты позволяет измерять частоту излучения лазера и сравнивать его с частотами, измеренным прежде. Согласно результатам изме-рени , в1> пол 1ен ЫМ этим методом в 1972 г., скорость света в вакууме равна (299792456,2 1,1) м/с. Новые методы разработки нелинейных фотодиодов, испо.и.зусмых для смещения частот светового диапазона спектра, позволят в будущем увеличить точность лазерных измерений скорости света. [c.418]

В этой главе рассмотрим принцип действия и устройство некоторых квантовых генераторов, работающих в оптическом дпаиазоне длин волн (в ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях). На современном этапе лазеры достигли весьма высокого уровня развития. Существует большое число разнообразных типов и конструкций лазеров, среди которых можно выделить твердотельные, газовые (атомные, ионные, молекулярные), жидкостные (лазеры на красителях), химические, полупроводниковые. [c.267]

I — возможная область генерации на вращательных переходах II--возможная область генерации на колебательно-вращательных переходах III—возможная область генерации на электронных переходах IV — полупроводниковые лазеры V—химические лазеры VI — лазеры на красителях VII—газовые лазеры VIII — твердотель г ные лазеры [c.297]

В полупроводниковых лазерах, в отличие от лазеров на примесных кристаллах, активным веществом служит сама кристаллическая матрица полупроводника, а примеси лишь служат источником носителей заряда электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне. При создании с помощью накачки избыточного (по сравнению с равновесным) числа электронов и дырок позможно возвращение к состоянию равновесия посредством оптического межзонного перехода — фоторекомбинации. Вероятность фоторекомбинации велика лишь для прямозонных полупроводников, таких, у которых максимум энергии.в валентной зоне и минимум энергии в зоне проводимости соответствуют одному и тому же значению квазиимпульса. По этой причине все полупроводники, на которых получена генерация, являются прямозонными. Перечислим важнейшие свойства полупроводниковых лазеров [c.946]

В качестве резонаторов полупроводниковых лазеров обычно используют плоские резонаторы, образуемые параллельными гранями кристалла. Для получения более эффективной спектральной селекции применяются внешние резонаторы с соответствующими селектирующи.ми элементами, а также резонаторы с распределенной обратной связью (РОС). В РОС-лазерах периодические возмущения, определяющие спектральную селекцию, вносятся по всей длине активной среды. Коэффициент отражения, обеспечиваемый периодической структурой, оказывается достаточным для возникновения генерации без дополнительных зеркал. Периодическое возмущение, внесенное лишь на конце активного слоя, воспроизводит эффект зеркала и носит название распределенного брэгговского рефлектора. [c.946]

Поскольку показатель преломления узкозопного полупроводника с ДГС больше, чем показатель преломления широкозонных слоев, возникает волновод, локализующий генерируемое излучение вблизи активной области. Выходная плотность мощности полупроводникового лазера ограничена лучевой прочностью кристалла, поэтому для повышения выходной мощности гетеролазера используют раздельное ограничение носителей и излучения в пятислойных структурах, например [c.947]

Основными требованиями, которым должны отвечать управляемые транспаранты, являются быстродействие (время перезаписи информации должно быть не более 1 мкс) больша з емкость и память, достаточные для хранения информации в процессе записи страницы оптическая и энергетическая эффективность. В настоящее время рядом фирм Японии, США, Франции и некоторыми отечественными лабораториями созданы МОУТ, которые удовлетворяют этим требованиям. Разработка быстродействующих МОУТ сделала реальным создание оптических процессоров, в которых в качестве источника излучения предполагается использовать доступные и дешевые полупроводниковые лазеры. Ожидаемое быстродействие таких оптических процессоров должно на два порядка превышать быстродействие современных полупроводниковых процессоров. [c.38]

Описаны природа и закономерности образования дефектов в эпитаксиальных слоях полупроводников. Обобщены и проанализированы данные о влиянии структурных несовершенств (различие периодов решетки, наличие градиента состава и наследование дефектов из подложки и др.) на морфологические особенности композиций на основе многокомпонентных твердых растворов соединений Рассмотрены. основные механизмы и источники образования дислокаций при эпитаксии. Впервые рассмотрены вопросы стехиометрии при жидко- и газофазной эпитаксии. Особое внимание уделено влиянию электрически активных дефектов на характеристики ин-жекционных лазеров, светодиодов и других полупроводниковых приборов. [c.54]

Минимально обнаруживаемый дефект достигает порядка 0,1 мм в диаметре. Применение металлического вращающегося зеркала увеличивает скорость сканирования в 4 раза по сравнению со стеклянным зеркалом. Возможно контролирование поверхности ма 1ериала, двигающегося со скоростью свы1не 15 м/с. Сканирующие лазерные системы бегущего луча могут также использоваться для получения изображения объектов контроля. Схема лазерного сканирующего инфракрасного микроскопа для контроля внутренних дефектов полупроводниковых материалов с механическим сканированием объекта контроля и неподвижным лучом лазера отличается низким быстродействием, но имеет высокую разрешающую способность. Схема с системой сканирующих зеркал отличается большим быстродействием (до 50 кад/с при 200—400 строках разложения телевизионного изображения), однако наличие полевых аберраций оптической системы приводит в этом случае к снижению пространственного разрешения. [c.96]

Существуют и другие применения сверхпроводимости, с которыми читатель может познакомиться в специальной литературе. Однако область применения низких температур в радиоэлектронике не исчерпывается-только-использованием явления сверхпроводимости. Более или менее глубокого-охлаждения требуют парамагнитные усилители, некоторые типы твердотельных и полупроводниковых лазеров (см. 12.5), полупроводниковые фотоприемники для ИК области спектра (см. 12.2) и ряд других приборов, которые-будут рассмотрены в последующих главах. Снижение рабочей температуры обычных элементов радиоустройств позволяет, как правило, резко снизить, шумы в них и, следовательно, увеличить обнаружительную способность приемных устройств. [c.208]

Теория сварочных процессов (1988) -- [ c.123 ]

Лазеры сверхкоротких световых импульсов (1986) -- [ c.62 , c.83 , c.152 , c.336 ]

Лазерная светодинамика (1988) -- [ c.56 ]

Введение в нелинейную оптику Часть2 Квантофизическое рассмотрение (1979) -- [ c.36 , c.38 ]

Лазерное дистанционное зондирование (1987) -- [ c.201 , c.203 , c.204 , c.222 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...