Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хамакава Й. -> "Аморфные полупроводники и приборы на их основе" -> 139

Аморфные полупроводники и приборы на их основе - Хамакава Й.

Хамакава Й. Аморфные полупроводники и приборы на их основе. Под редакцией докт.техн.наук С.С. Горелика — М.: Металлургия, 1986. — 376 c.
Скачать (прямая ссылка): amorphnye-poluprovodniki.djvu
Предыдущая << 1 .. 133 134 135 136 137 138 < 139 > 140 141 142 143 144 145 .. 153 >> Следующая

7.2.4. Селеновые оптические волноводы . и фотоупругие модуляторы для излучения с длиной волны 10,6 мкм [ 20, 21 ]
Волноводы на аморфном селене с золотым покрытием В ИК-области от 1 до 20 мкм оптическое поглощение a-Se сравнительно низко. На рис. 7.2.7 показана зависимость коэффициента поглощения a-Se от длины волны вблизи 10,6 мкм, снятая на объемных образцах. Поглощение при 10,6 мкм минимально и составляет ~0,1 см-1. Это значение считается достаточно низким для того, чтобы можно было использовать этот материал в волноводах [23]. .
На рис. 7.2.8 показана структура образца, в котором материалом покрытия служила напыленная золотая пленка. Слой хрома являлся прослойкой между слоем золота и стеклянной подложкой и использовался для лучшей адгезии. Селен чистотой 99,999 % осаждался при
337
w
t-1-1 i i i ml i
1 Ю А,мкм
Рис. 7.2.7. Зависимость оптического коэффициента поглощения а-$е от длины волны в области 10,6 мкм [20]
Рис. 7.2.8. Структура волноводов [ 20]: стрелкой показано направление сканирования 1
комнатной температуре в вакууме порядка 133—1200 мкПа. Рентгеновские исследования позволили установить, что приготовленный таким образом селен был аморфным. Торцы образца механически полировались для получения гладких параллельных граней, нормальных распространению света. Показатель преломления а-Бе и Аи при 10,6 мкм
равны соответственно 2,421 и 17,23 --56 /'.
В экспериментах с волноводами использовался линейно поляризованный луч СОг-лазера, работающего в режиме незатухающих колебаний, который тщательно настраивался на основную гауссову ТЕМ00-моду. Связь между падающим лучом и волноводными модами осуществлялась за счет фокусировки падающего луча на входную грань образца с помощью линзы (рис. 7.2.8). Мощность падающего оптического излучения составляла несколько сотен милливатт. Для выявления удерживаемых мод измерялось распределение интенсивностей дальнего поля прошедшего света путем механического вращения ^СаТе-ИК-детектора вокруг образца. Угловое распределение интенсивности дальнего поля, получаемое на пленке селена толщиной 0,44 мк, показано на рис. 7.2.9 [20]. Падающий луч поляризовался для возбуждения 77Г-мод. Картина распределения почти симметрична относительно положения при 0°. Преобладает единственный лепесток с центром в нуле, который наводит на мысль о том, что основная Т^о-мода, по всей вероятности, удерживается. Полуширина распределения равна ~ 10°. Теперь имеется возможность оценить распределение поля в волноводном слое, считая с хорошей степенью точности, что распределение поля в дальней области является гауссовым. Тогда угол дифракционного уширения ~ 10° (ширина кривой между точками, соответствующими половине
338
._ * в 12
в, град.
Рис. 7.2.9. Угловое распределение интенсивности дальнего поля. Толщина Г и длина / пленки Бе равнялись соответственно 44 мкм и 5,4 мм; /уу - нормированная интенсивность
Рис. 7.2.10. Константа затухания а волновода на а-Бе с золотым покрытием в зависимости от толщины (1 пленки Бе. В расчете поверхностная плазменная мода не учитывалась [ 20]
энергии) в дальней области соответствует распределению поля с полной шириной 45,5 мкм между теми точками выходной грани селенового слоя, где энергия составляет 1/е2. Эта величина находится в хорошем согласии со значением толщины пленки 44 мкм. Следовательно, можно заключить, что наиболее вероятной модой, которая удерживается в пленке, является 77Г0-мода. Этот факт представляет собой первое экспериментальное наблюдение волноводных явлений в пленке a-Se при 10,6 мкм. В экспериментах по возбуждению ТЕ-моц обнаружилось, что Г/Го-мода всегда более или менее доминировала.
Предпринимались попытки к удержанию ГМ-мод. Однако не было получено никаких доказательств их удержания. Было сделано заключение, что этот факт связан преимущественно с сильным затуханием ГМ-мод, что свойственно волноводам с металлическим покрытием. На рис. 7.2.10 показана теоретическая зависимость постоянной затухания от толщины слоя a-Se. В этом расчете делалось предположение, что золотое покрытие намного толще глубины проникновения (543 А). Затухание Г/Го-воды наименьшее и оно возрастает с порядком моды. Затухание ГЛ/о-моды больше затухания Tfo-моды почти на три порядка. Штриховой линией на рис. 7.2.10 обозначен предел, относящийся к объемному поглощению, показанному на рис. 7.2.7.
339
Фотоупругий модулятор
Установлено, что а-Бе при излучении 10,6 мкм обладает высокими акусто-оптическими добротностями и в этом смысле представляет интерес в приборных структурах. В табл. 7.2.2 сведены результаты для 10,6 мкм совместно с данными для 1,15 мкм. При 10,6 мкм добротность ^ *
Таблица 7.2.2. Акусто-оптические свойства а-ве [ 21 ]
Длина ПП Поляризация и Скорость Поляризация
волны, направление звука, падающего
мкм акустической см/с света* волны
а*2
М*, с3 /г
1,15*' 10,6
2,4969 Продольная 1,83 X 105 2,421 1,83 X 105
II М„, =П00Х Ю-1*
± М1, = 1210 X 10"'8
II М1, =981 X 10"'8
Предыдущая << 1 .. 133 134 135 136 137 138 < 139 > 140 141 142 143 144 145 .. 153 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed