Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
54 полупроводников (Te, GaSe и др.). Ко всем материа-
лам для П. л., однако, применимы бесконтактные способы накачкк — оптическая и электронио-дучевая.
Основные характеристики. Мощность излучения П. л. как ф-цня тока накачки (ватт-ампериая характеристика; ряс. 7) имеет излом на пороге генерации и крутой более или менее линейный участок, наклон к-рого представляет собой дифференц. ватт-ам-перную эффективность П. л. Пороговая плотность тока в инжекц. гетеролазерах на основе GaAl As/Ga As составляет при комнатной темп-ре 200—500 А/смг при малой толщине активного слоя. В иек-рых образцах П. л. кпд (коэф. преобразования электрич. энергии в энергию лазерного излучения) достигает 30—40%. Типичная мощность непрерывного пзлученкя полоскового П. л.— ок. 10 мВт, хотя наилучшие ресурсные характеристики (иапр., безотказная наработка > IO6 ч) соответствуют мощности 1—3 мВт.
Миогоэлементные излучатели — фазированные лазерные монолитные «линейки» — обеспечивают мощность лазерного излучения иа уровне 5—15 Вт в зависимости от размеров иалучателя и числа полосковых элементов. В импульсном режиме мощность излучения ограничивается оптич. прочностью материала (крнтич. интенсивность излучения в GaAs составляет 2—3 МВт/сма при длительности импульса IO-7 с). Пиковая мощность пижекц. лазера с широким контактом достигает 20—50 Вт; в лазерах с большим рабочим объёмом, накачиваемых с помощью электронного пучка или излучения др. лазера, мощность излучения в импульсном режиме может достигать IO5 Вт.
Модовой состав излучения существенно зависит от конструкции и размеров резонатора П. л.? а также от велкчины мощности излучения. П. л. испускает узкую спектральную линию, к-рая сужается с увеличением мощности излучения, еелн не появляются пульсации а многомодовые эффекты. Сужение линии ограничивается фазовыми флуктуациями, обусловленными спонтанным излучением. Эволюция спектра излучения с ростом мощности в инжекц. лазере показана иа рис. 7. В од-иочастотиом режиме наблюдают сужение спектральной линия до IO8—IO5 Гц; мин. значение ширины линии в П. л. со стабилизацией одночастотиого режима с помощью селективного внеш. резонатора составляет величину ~0,5 кГц. В II. л. путём модуляции накачки удаётся получить модулиров. излучение, напр, в форме синусоидальных пульсаций с частотой, достигающей в иек-рых случаях 10—20 ГГц, или в форме УК-им-пульсов субпикосекундной длительности (IO'13—10~,a с). Осуществлена передача информации с помощью Г1. л. со скоростью 2—8 Гбит/с.
Применение II. л. находят в бытовых и техи. устройствах записи и воспроизведения информации (т. н. оптич. игла в проигрывателях на компакт-дисках, видеодисках, в голографич. системах памяти), в лазерных принтерах, волоконно-оптич. системах связи, системах накачки твердотельных лазеров, в автоматике, телеметрич. датчиках, науч. исследованиях, в спектроскопии, спектральных датчиках, оптич. дальномерах, высотомерах, в проекц. лазерном телевидении, оптич. «сторожах», имитаторах стрельбы, индикаторах
Рис. 7. Ватт-амперная характеристика И ЭВОЛЮЦИЯ спектров излучения полоскового гетеролазера на ос-, вове GaAlAs/GaAs.
в т. д. 6 заруб, странах годовое потребление П. л. состаэляет ~107 экземпляров, гл. обр. гетерлазеров на основе GaAlAs/GaAs и InGaAsP/InP.
Jlum.: Елисеев П. Г., Введение в физику инжекцион-Bbix лазеров, М., 1983; Басов Н. Г., Елисеев П. Г.,По-оов Ю. М., Полупроводниковые лазеры, «УФН», 1986, Т. 148, с. 35. П. Г. Елисеев.
ПОЛУТЕНЕВЫЕ ПРИБОРЫ — название одного из типов поляриметров, в к-рых измерение угла вращения плоскости поляризации сводится к визуальному выравниванию яркости двух половин поля зрения прибора. Подробнее см. в ст. Поляриметр.
ПОЛЫЙ КАТОД — тип эмиттера в газоразрядных приборах, в к-ром ток эмиссии снимается с поверхности полоста (сферической, цилиндрической), охватывающей разрядный объём. К П. к. относятся также эмиттеры, состоящие из иеск. элементов, рабочие поверхности к-рых ограничивают часть разрядного объёма. Характеристики разряда с П. к. (вольт-амперная,1 зависимость тока от давления и т. п.) могут резко отличаться от характеристик разряда с плоским катодом. так, напр., ток разряда с П. к. больше тока разряда с плоским катодом (прк поддержании пост, на-нряженпя иа электродах) [1]. Так же существенно отличаются параметры плазмы внутри катодной полости от'параметров в межэлектродиом промежутке.
Тлеющий разряд с П. к. впервые описан как особый тип разряда Ф. Пашен ом (F. Paschen) в 1916. В тлеющем разряде часто применяют цилиндрич. катоды, а также катоды из двух плоских параллельных пластин. R тлеющем разряде с П. к. (ТРПК) возбуждаются ин-тейсивные и в то же время достаточно полные спектры с ^узкими линиями, что обусловливает его широкое применение для спектральных исследований. Свойства илазмы в ТРПК определяются присутствием высоко-эвергичных электронов, ускоренных на катодном падении электронов эмиссии. При малых давлениях газа эти электроны осциллируют в полости, многократно отражаясь от прикатодного барьера, время жизни их внутри П. к. возрастает, что приводят к более эфф. ионизации и возбуждению молекул газа. Форма н размеры полости (в частности, размеры выходного отверстия) существенно влияют иа характеристики ТРПК, т. к. определяют уход быстрых электронов из полости. Существует разиов иди ость ТРПК — т. н. сверхплотны# разряд с высокой плотностью тока на катоде (до 50 А/см8).
