Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Херман Й. -> "Лазеры сверхкоротких световых импульсов" -> 66

Лазеры сверхкоротких световых импульсов - Херман Й.

Херман Й., Вильгельми Б. Лазеры сверхкоротких световых импульсов — М.: Мир, 1986. — 368 c.
Скачать (прямая ссылка): lazerisverhkorotkihsvetovih1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 60 61 62 63 64 65 < 66 > 67 68 69 70 71 72 .. 103 >> Следующая


При отклонении оптических волноводных пучков важным параметром являете» число разрешимых точек N. Есл'И оптический пучок имеет ширину Ь, удовлетворяющую условию А, то после акустической дифракционной решетки в диаграмме излучения в дальней зоне будет наблюдаться ряд дифракционных (максимумов, которые имеют угловую ширину, определяемую по спаду интенсивности J їв 2 раза:

AQ1 = XIb (6.15)

с угловым разделением максимумов

Д02 = А/А. (6.16)

При изменении длины ПАВ относительно А, точно удовлетворяющей условию Брэгга, оптический пучок сканируется по углу, а его интенсивность меняется вдвое в диапазоне углов

AQ3 = 2 AIL. (6.17) Количество разрешимых точек

N = AQ3IAQ1 = ZAbIKL. (6.18)

.148 Другой важной характеристикой сканирующих устройств является частотный диапазон акустического сигнала, в пределах которого они могут эффективно работать. Уменьшение вдвое интенсивности дифрагирующего оптического пучка, связанное с угловой отстройкой 0Т условия Брэгга, определяет верхний предел частотного диапазона:

Af лі 2 v&A/KL. (6.19)

Для увеличения этого диапазона устройств применяются преобразователи более сложной конструкции ,и структуры по сравнению со встречно-штыревым преобразователем — аподизирован-ные и изогнутые, веерообразные, последовательно включенные и др. [77]. Следует иметь в виду, что частотные зависимости эффективности акустооптического взаимодействия для ТЕ- и ТМ-мод в оптических волноводах различны [168].

Используя резонансные свойства периодических решетчатых структур, можно таїкже модулировать интенсивность излучения в OB с помощью управления дифракционной эффективностью стационарной фазовой решетчатой структуры. Возможность такого вида модуляции интенсивности излучения при возбуждении объемных и поверхностных акустических волн экспериментально исследовалась в полупроводниковых и ХСП-волноводах на стационарных фазовых дифракционных решетках. Модуляторы такого типа расширяют возможности известных дифракционных планарных волноводных модуляторов и, по-видимому, найдут применение в интегральной оптике.

6.7. ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ для ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ СВЯЗИ И ОПТИЧЕСКИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ

Полупроводниковые инжекционные лазеры и светоизлучающие диоды являются наиболее подходящими источниками излучения для линий передачи и обработки информации. Малые размеры излучающей области (сравнимые с характерными поперечными размерами ВС и OB), высокое быстродействие и прямая токовая модуляция, совместимость с другими устройствами интегральной оптики в монолитных или гибридных ОИС, достаточно большая эффективность преобразования тока накачки в оптическое излучение, рекордно большие сроки службы ставят эти полупроводниковые излучатели вне конкуренции с другими источниками оптического излучения.

Светоизлучающие диоды. К достоинствам СИД относятся простота конструкции, линейность излучаемой мощности в большом диапазоне токов инжекции, высокая надежность и дешевизна. Недостатками являются широкая линия излучения (20...100 нм), невысокие внешняя квантовая эффективность и энергетическая яркость, широкая диаграмма направленности. Конструкция СИД должна обеспечивать минимальное внутреннее перепоглоще-

.149 ниє оптического излучения и максимально »возможную эффективность его ввода в ВС и OB. Обычно доля выводимого наружу излучения у СИД составляет 1 ...6%. По конструкции СИД делятся на два основных типа: поверхностные и торцевые.

Поверхностные СИД изготавливаются на основе гомоперехода или двойной гетероструктуры монокристаллических полупроводниковых соединений A111Bv, обеспечивающих наивысшую эффективность излучательной рекомбинации. Активная область СИД, в которой происходит рекомбинация, излучает через выходную поверхность прибора только в конусе углов меньших, чем угол полного внутреннего отражения на границе кристалла с окружающей средой. Поэтому диаграмма направленности излучения СИД при плоской выходной поверхности будет близка к ламбертовской (/0 aj/ocos 0). Для увеличения энергетической яркости в СИД поверхностного типа используются активные области малой площади и высокие плотности тока инжекции. Последние требуют применения конструкции, обеспечивающей наименьшее тепловое сопротивление активной области. Мощность излучения поверхностного СИД, выводимая в окружающую среду, равна [5]

P = BAQ « Pbh T (nj2nf, (6.20)

где В — энергетическая яркость; А — площадь излучающей поверхности СИД; О — телесный угол излучения; Рви — мощность, генерируемая внутри кристалла; T — коэффициент пропускания, учитывающий потери на поглощение при прохождении через кристалл и потери, обусловленные отражением на границе кристалла и внешней среды. Если предположить, что .площадь активной области Л а «А, то

В ^T ^bhJU (п012п)Ч.:, (6.21) '

где п и п0 — показатели преломления активной области СИД и внешней среды соответственно; J — плотность тока; U — напряжение на р—^переходе СИД. Обеспечив незначительные внутренние потери на поглощение и высокий коэффициент отражения излучения на задней поверхности диода, можно почти вдвое увеличить яркость по сравнению с определяемой формулой (6.21). Это достигается в поверхностных СИД с двойной гетерострукту-рой.
Предыдущая << 1 .. 60 61 62 63 64 65 < 66 > 67 68 69 70 71 72 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed