Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

8: Напівпровідникові насичені поглиначі

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    32045

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Поки ми розглядали лише штучні насичені абсорбери, але є, звичайно, можливість використовувати справжні поглиначі для моделокінгу. Видатним кандидатом на насичуваний поглинач є напівпровідниковий матеріал, який був першопрохідцем Ісламу, Ноксом і Келлером [1] [2] [3] Великою перевагою використання напівпровідникових матеріалів є те, що діапазон довжин хвиль, над яким працюють ці поглиначі, може бути обраний за складом матеріалу та інженерії смугової структури , Якщо використовуються напівпровідникові гетероструктури (див. Рис. Незважаючи на те, що основна фізика динаміки носіїв у цих структурах значною мірою добре вивчена [4], фактична розробка напівпровідникових насичуваних поглиначів для блокування режимів все ще дуже триває.

    Зображення видалено через обмеження авторських прав. Будь ласка, дивіться: Keller, U., Надшвидка лазерна фізика, Інститут квантової електроніки, Швейцарський федеральний технологічний інститут, ETH Hoğngerberg—HPT, CH-8093 Цюрих, Швейцарія. Використовується з дозволу. Малюнок 8.1: Енергетичний розрив, відповідна довжина хвилі та постійна решітки для різних складових напівпровідників. Пунктирними лініями позначають непрямі переходи.

    2021-06-17 8.08.39 пнг
    Малюнок 8.2: Типова напівпровідникова насичена структура абсорбера Напівпровідникова гетероструктура (тут AlAs/GaAs) вирощується на GaAS-пластині (20-40 пар). Товщина шару вибирається як чверть хвилі на центральній довжині хвилі, на якій працює лазер. Ця споруда виступає в якості чвертьхвилевого браггдзеркала. Зверху на дзеркалі Брегга вирощується напівхвильовий товстий шар матеріалу низького індексу (тут же АЛС), який має в своєму центрі поле-максимум. У поле максимум вбудований або об'ємний шар GaAlA, або одно- або множинна структура Quantum Well (MQW), яка діє як насичуваний поглинач для робочої довжини хвилі лазера. Малюнок MIT OCW.

    Типова напівпровідникова насичувана структура абсорбера показана на малюнку 8.2. Напівпровідникова гетероструктура (тут AlAS/GaAs) вирощується на GaAs- вафлі (20-40 пар). Товщина шару вибирається як чверть хвилі на центральній довжині хвилі, на якій працює лазер. Ці конструкції виступають в ролі чвертьхвильового дзеркала Брегга. Поверх дзеркала Брегга вирощується напівхвильовий товстий шар матеріалу низького індексу (тут же АЛС), який має в своєму центрі поле-максимум. На максимумі поля вбудовується або об'ємний шар сполученого напівпровідника, або одно- або множинна структура квантової свердловини (MQW), яка діє як насичуваний поглинач для робочої довжини хвилі лазера. Дзеркаль-поглинач служить одним з торцевихдзеркал в лазері (див. Рис.

    2021-06-17 8.09.14.пнг
    Малюнок 8.3: Напівпровідниковий насичуючий абсорбер, встановлений на радіаторі, використовується в якості одного з торцевих дзеркал порожнини. Вигнуте дзеркало визначає розмір плями лазерного променя на насичуваному поглиначі і, отже, масштабує енергетичний вплив на поглинач при заданій внутрішньопорожнинної енергії.