Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Порохов А.М. -> "Физическая энциклопедия Том 4" -> 493

Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.

Порохов А.М. Физическая энциклопедия Том 4 — М.: Большая российская энциклопедия, 1994. — 701 c.
Скачать (прямая ссылка): fizenciklopedt41994.djvu
Предыдущая << 1 .. 487 488 489 490 491 492 < 493 > 494 495 496 497 498 499 .. 818 >> Следующая


в

Рис, 2. Сравнение сверх излучения и некогерентного спонтанного распада: о — импульс накачки, инвертирующий рабочий переход; б — интенсивность излучения в случае некогерентного спонтанного распада (Т, ~ 1 с); в — наблюдаемый остронаправ-ленный сигнал сверхизлучения (гав HF), пиковая интенсивность сигнала сверхизлучения примерно в IOie раз превосходит интенсивность спонтанного распада.

менных параметров: Ti, Ti, тк, а также х = Lfc — времени пролёта фотона через среду. Если плотность атомов настолько мала, что Ti < тк, то каждый атом распадается независимо от других и система излучает спонтанно н изотропно по всем направленням с характерным временем Ti (рис. 2,6).

Если же выполняется условие

Ji,

то наблюдается С. Правое неравенство означает, что коллективные процессы протекают быстрее, чем релаксац. процессы в каждом атоме. Левое неравенство означает, что фотоны покидают объём за время, меньшее времени наведения межатомных корреляций, так что стнмулнров. процессами во время развития С. можно пренебречь. При выполнении этих условий система N атомов излучает импульс С., пиковая интенсивность к-рого на неск. порядков превосходит интенсивность спонтанного излучения, причём осн. часть излучения направлена вдоль наиб, вытянутости объёма (рис. 2,в). При т ~ тк часть излучённой энергии снова запиты-вается в атомную подсистему и излучение формируется в виде последовательности импульсов с уменьшающимися амплитудами (рис. 2,в) — осцилляторный режим С.

Важной характеристикой С. является время задержки импульса определяемое по моменту наблюдения максимума импульса, к-рое примерно на порядок превосходит длительность самого импульса С. (*о '-' *„1пЛГ). Такая задержка импульса С. объясняется тем, что процесс распада начинается с изотропного спонтанного излучения, и лишь благодаря взаимодействию атомов через поле излучения в системе происходит нарастание корреляций днпольных моментов атомов, к-рые достигают макс. значения как раз в момент J0.

В случае T2 < Tr <? х наблюдается режим усиления

спонтанного излучения. Левое неравенство означает, что поляризация быстро подстраивается под поле, а правое — то, что фотоны остаются внутри среды иа время т, достаточное для лавинообразного нарастания стиму-

лиров. излучения (протекающего за время т ч. В лите-

к)

ратуре процесс усиления споктанного излучения наз. также часто сверхлюминесценцией. С, отличается от него тем, что в формировании С, вынужденные переходы атомов практически не играют роли.

Эффект С. имеет как общефиз., так и прикладное значение. С физ. точки зрения эффект С, является примером кооперативного поведения системы N частиц, взаимодействующих с эл.-магн. полем. Вопросы о формировании скоррелиров. состояния в такой системе, выяснение роли геометрии среды в формировании пространственной когерентности и влиянии формы на скорость указанных процессов представляют общий интерес. С прикладной точки зрения эффект С. имеет значение как один нз методов получения когерентного излучения в беззеркальных системах. Особенно это важно для КВ-днапазона (рентгеновсиого н гамма-излучения), где трудно надеяться на получение высокоот-ражающих зеркал. Теоретич. оценки показывают, что С. может оказаться возможным механизмом генерации ноге рентного излучения в этих диапазонах.

Лит.; I) Dicke R. H., Coherencein spontaneous radiation processes, «phys. Rev.», 1954, v. 93, p. 99; 2) Андреев A. B., Оптическое сверхизлучение: новые идеи и новые эксперименты, «УФН», 1990, т, 160, в. 12,с. 1:3) Андреев А. В., E м е л ь-я н о в В. И., Ильинский Ю. А., Кооперативные явления в оптике. Сверхизлучение. Бистабильность. Фааовые переходы. М., 1988; 4) Кооперативное излучение и статистика фотонов, JI., 1086. А. В. Андреев.

СВЕРХИНЖЁКЦИЯ — явление, возникающее прн ин-жекцни неосновных носителей заряда в гетеропереходе, заключающееся в превышении концентрации неосновных носителей в материале, в к-рый происходит инжек-цня, по сравнению с концентрацией носителей в эмитте-

ItIgI Детектор

~r~D
СВЕРХЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ

ре. С. электронов может наблюдаться прн инжекции нз материала с меньшим сродством к электрону в материал с большим сродством. Механизм С. иллюстрируется зонной картиной р — n-перехода в системе GaAs — GaAlAs. На рнс. 1 (а) изображена зонная схема гетероперехода р-GaAs — п- GaAlAs в состояния равновесия, на рис. 1 (б) — при приложении напряже-

p-GaAs

/J-GaAIAs р—GaAs

/7-GaAIAs

----------------ft-

Рис. 1. Зонная -схема гетероперехода p-GaAs, n-A)GaAs:

о__в состоянии равновесия; б ¦— при приложении напряжения

в прямом направлении.

ния в пропускном направлении. Изображены линии, отвечающие положению краёв зон (^c и #т) н положению квазиуровней Ферми (|^0 и |цт;); А?с и Atfv — разрывы зон. Условия квазиравновесия отвечают постоянству квазиуровией Ферми в слое пространственного заряда, поэтому если условия квазнравновесня выполняются, то концентрация электронов в узкозонном GaAs оказывается больше, чем в эмиттере из GaAlAs. Для невырожденных носителей заряда макс. величина коэф. С. х (отношение концентрации инжектиров. носителей к их концентрации в эмиттере) может быть оценена как exp(Atfc/kT). В рамках диффузионной теории макс. значение % с учётом падения квазиуровня Ферми равно отношению диффузионной длины и длины Дебая LU. При инжекции в двойной гетероструктуре, в к-рой тонкий слой узкозоииого материала заключён между широкозонными эмнттерами (рис. 2), в выражении для максимального % появляется дополннт.
Предыдущая << 1 .. 487 488 489 490 491 492 < 493 > 494 495 496 497 498 499 .. 818 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed