лабораторная_диодный лазер (1239142), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Поскольку показательпреломления InGaAsP внешних слоев оказывается больше, чем показатель преломления InP слоев p- и n- типа, электрическое поле генерируемой моды будет «видеть» эффективный показатель преломления( ) 〈 ( )〉 , который зависит от продольной координаты . Впредыдущем выражении запись 〈 〉 означает пространственное усреднение (с соответствующим весовым коэффициентом) по координате ,перпендикулярной переходу, причем вес определяется поперечным распределением интенсивности пучка | ( )| .

Теперь предположим, что( ) является периодической функцией координаты , т.е( )[()] (13),17Где – пространственный период гофрированной структуры. Согласно теории Брегга о рассеянии света на периодических структурах,прямой и обратный пучки РОС-лазера будут эффективно согласовыватьсядруг с другом (т.е.

складываться в фазе), если длина волны излучения всвободном пространстве будет удовлетворять условию:〈〉 . (14)Учитывая, что показатель преломления среды зависит от температуры, получаемЛабораторная работа1. Экспериментальная установкаБлок схема экспериментальной установки представлена на Рис.

11.ЭлектроникаДиодныйлазерПлата вводавыводаКомпьютерФотоприемник +ПредусилительАттенюатор 10dBРис. 11 Блок-схема установкиВ лабораторной работе используется диодный лазер с распределенной обратной связью на длине волны излучения 1550 нм с волоконнымвыводом излучения. Для ослабления падающего на фотодетектор излучения используется оптический аттенюатор на 10 dB. В качестве фотодетектора используется p-i-n диод, сигнал которого усиливается с помощьюпредусилителя с сопротивлением обратной связи 2 кОм.Управление лазером и обработка сигнала осуществляется с помощью компьютера. Интерфейс программы представлен на Рис. 12. На лазерподаются импульсы тока накачки трапециевидной формы, параметры которых задаются встроенными контроллерами.18Рис.

12 Интерфейс программы DL TESTНа графике представлена зависимость сигнала фотодиода от токанакачки диодного лазера. Фототок приемника связан с напряжением напредусилителе законом Ома, а фототок пропорционален мощности диодного лазера:, (15)Где А – ватт-амперная характеристика фотодиода, которая для длины волны излучения 1550 нм равна 0,95 А/Вт.2. Порядок выполнения работы1. Включить электронику.2. Запустить программу DL TEST, интерфейс которой предстваленна Рис. 12.3. Для различных значений температуры диодного лазера записатьзависимость выходного сигнала от тока накачки лазера.4. Построить ватт-амперные характеристики лазера для различныхтемператур.5.

Построить зависимость порогового тока накачки лазера от температуры. Определить параметр Т0.6. Построить зависимостьот температуры диодного лазера.7. Определить температуру активной области, при которой прекращается лазерная генерация.19Контрольные вопросы1. На рис. 3б данного описания приведена энергетическая схемаработы гомолазера. Как расположены в этом случае квазиуровни Ферми,электронный и дырочный?2.

Почему для нахождения полного тока через ИПЛ необходимосложить электронную и дырочную составляющие тока, а для вычислениятока генерации в ИПЛ достаточно взять одну из двух составляющих (дырочную или электронную) текущего тока?3. Какие физические процессы приводят к образованию потенциального барьера на границе p–n-перехода?4. Что такое квазиуровень Ферми? В чем отличие электронного идырочного квазиуровней от уровней Ферми полупроводников n- и p-типа?5. Нарисовать зависимость от координаты x полного, электронногои дырочного токов через p–n-гомопереход.6. Необходимые и достаточные условия достижения порога генерации в инжекционном лазере.7. Вывести выражение для дифференциальной квантовой эффективности.8.

Вывести форму, описывающую расстояние между модами резонатора Фабри–Перо с учетом дисперсии показателя преломления.9. Как изменяется длина волны генерации с температурой?20Литература1. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. Т. 2. – М.:Мир, 1984.2. Звелто О. Принципы лазеров – Лань, 2008.3. Елисеев П.Г. Введение в физику инжекционных лазеров. –М. :Наука, 1983.21.

Характеристики

Список файлов лабораторной работы