Презентация "Полупроводниковые лазеры" по физике – проект, доклад

Полупроводниковые лазеры

Выполнила: Вартанова Анна У4-02

Содержание:

Полупроводниковые лазеры и их особенности Историческая справка Люминесценция и инверсия населенностей в полупроводниках Методы накачки в п.л. Инжекционные лазеры П.л. с электронной накачкой П.л. материалы Применение п.л.

Полупроводниковый лазер -

полупроводниковый квантовый генератор, лазер с полупроводниковым кристаллом в качестве рабочего вещества. В П. л., в отличие от лазеров др. типов, используются излучательные квантовые переходы не между изолированными уровнями энергии атомов, молекул и ионов, а между разрешенными энергетическими зонами кристалла. В П. л. возбуждаются и излучают (коллективно) атомы, слагающие кристаллическую решётку.

Важные особенности п.л.

Компактность Высокая эффективность преобразования электрической энергии в энергию когерентного излучения (до 30—50%); Малая инерционность, обусловливающая широкую полосу частот прямой модуляции (более 109 Ггц); Простота конструкции; Возможность перестройки длины волны излучения и наличие большого числа полупроводников, непрерывно перекрывающих интервал длин волн от 0,32 до 32 мкм.

Историческая справка:

1959 г. – опубликована первая работа о возможности использования полупроводников для создания лазера 1961 г. – для этих целей предложено применение p-n переходов 1962 г. – осуществлены п.л. На кристалле GaAs (США) 1964 г. – осуществлен п.л. с электронным возбуждением; сообщено о создании п.л. с оптической накачкой 1968 г. – созданы п.л. с использованием гетероструктуры.

Люминесценция в полупроводниках (а) Инверсия населённостей в полупроводниках (б)

Методы накачки в п.л.

Инжекция носителей тока через р—n-переход, гетеропереход или контакт металл — полупроводник (инжекционные лазеры); Накачка пучком быстрых электронов; Оптическая накачка; Накачка путём пробоя в электрическом поле. Наибольшее развитие получили П. л. первых двух типов.

Инжекционные лазеры

П.л. с электронной накачкой

Полупроводниковые лазерные материалы:

Применение п.л.

Оптическая связь (портативный оптический телефон, многоканальные стационарные линии связи); Оптическая локация и специальная автоматика (дальнометрия, высотометрия, автоматическое слежение и т.д.); Оптоэлектроника (излучатель в оптроне, логические схемы, адресные устройства, голографические системы памяти), Техника специального освещения (скоростная фотография, оптическая накачка др. лазеров и др.); Обнаружение загрязнений и примесей в различных средах; Лазерное проекционное телевидение

1 — электронная пушка; 2 — фокусирующая и отклоняющая система; 3 — полупроводниковый кристалл — резонатор; 4 — объектив; 5 — экран.

Спасибо за внимание!