Лазеры
<<  Сногсшибательный лазер Лазеры  >>
Полупроводниковые лазеры
Полупроводниковые лазеры
Полупроводниковые лазеры, их особенности
Полупроводниковые лазеры, их особенности
1. В обычных лазерах квантовые переходы происходят между дискретными
1. В обычных лазерах квантовые переходы происходят между дискретными
Материалы и принципы работы лазеров
Материалы и принципы работы лазеров
Принцип работы лазера
Принцип работы лазера
Любой переход между этими состояниями сопровождается испусканием или
Любой переход между этими состояниями сопровождается испусканием или
Виды п/п лазеров
Виды п/п лазеров
Применение лазеров
Применение лазеров
Приборы с использованием полупроводниковых лазеров
Приборы с использованием полупроводниковых лазеров
Применение п/п лазеров
Применение п/п лазеров
Тест
Тест
Конец Спасибо всем за внимание
Конец Спасибо всем за внимание

Презентация: «Полупроводниковые лазеры». Автор: Денис. Файл: «Полупроводниковые лазеры.ppt». Размер zip-архива: 641 КБ.

Полупроводниковые лазеры

содержание презентации «Полупроводниковые лазеры.ppt»
СлайдТекст
1 Полупроводниковые лазеры

Полупроводниковые лазеры

Выполнили: студенты ФТФ, гр.21305 Столяров Д. и Савостьянов А.

2 Полупроводниковые лазеры, их особенности

Полупроводниковые лазеры, их особенности

Инжекционным или полупроводниковым лазером называется генератор когерентного во времени и в пространстве рекомбинационного излучения, которое возникает при плотности тока, протекающего через р - n переход, превышающей некоторое пороговое значение.

Полупроводниковые лазеры, подобно другим лазерам (таким, как рубиновый лазер или же лазер на смеси He - Ne), испускают излучение, когерентное в пространстве и во времени. Это означает, что излучение лазера высоко монохроматично (имеет узкую полосу спектра) и создает строго направленный луч света. Вместе с тем по ряду важных характеристик полупроводниковые лазеры существенно отличаются от лазеров других типов.

3 1. В обычных лазерах квантовые переходы происходят между дискретными

1. В обычных лазерах квантовые переходы происходят между дискретными

энергетическими уровнями, тогда как в полупроводниковых лазерах переходы обусловлены зонной структурой материала. 2. Полупроводниковые лазеры имеют очень малые размеры (~0,1 мм в длину), и так как активная область в них очень узкая (~1 мкм и меньше), расхождение лазерного луча значительно больше, чем у обычного лазера. 3. Пространственные и спектральные характеристики излучения полупроводникового лазера сильно зависят от свойств материала, из которого сделан переход (таких свойств, как структура запрещенной зоны и коэффициент преломления). 4. В лазере с р-n переходом лазерное излучение возникает непосредственно под действием тока, протекающего через прямосмещенный диод. В результате система очень эффективна, поскольку позволяет легко осуществлять модуляцию излучения за счет модуляции тока. Так как полупроводниковые лазеры характеризуются очень малыми временами стимулированного излучения, модуляция может проводиться на высоких частотах.

4 Материалы и принципы работы лазеров

Материалы и принципы работы лазеров

В качестве материалов, используемых в полупроводниковых лазерах применяются полупроводники с прямой запрещенной зоной. Это обусловлено тем, что излучательные переходы в прямозонных полупроводниках представляют собой процесс первого порядка и вероятность переходов высока. В полупроводниках с непрямой зоной излучательная рекомбинация выступает как размер второго порядка, так что вероятность излучательных переходов существенно ниже. Кроме того, в непрямозонных полупроводниках при увеличении степени возбуждения потери, связанные с поглощением излучения на инжектированных свободных носителях, возрастают быстрее, чем усиление.

5 Принцип работы лазера

Принцип работы лазера

Работа лазера связана с тремя основными процессами, обусловленными переходом носителей: поглощением, спонтанным излучением и стимулированным излучением. Расмотрим два энергетических уровня E1 и Е2, один из которых Е1 характеризует – возбужденное состояние, а другой Е2 – основное состояние.

6 Любой переход между этими состояниями сопровождается испусканием или

Любой переход между этими состояниями сопровождается испусканием или

поглощением фотона с частотой v12, определяемой из соотношения hv12=E2-E1. При обычных температурах большинство атомов находится в основном состоянии. Эта ситуация нарушается в результате воздействия на систему фотона с энергией, равной hv12. Атом в состоянии E2 поглощает фотон и переходит в возбужденное состояние Е1. Это и составляет процесс поглощения излучения. Возбужденное состояние является нестабильным и через короткий промежуток времени без какого-либо внешнего воздействия атом переходит в основное состояние, испуская фотон с энергией hv12 (спонтанная эмиссия). Время жизни, связанное со спонтанной эмиссией (т.е. среднее время возбужденного состояния), может изменяться в широком диапазоне, обычно в пределах 10-9 - 10-3 с, в зависимости от параметров полупроводника, таких, как структура зон (прямая или не прямая) и плотность рекомбинационных центров. Столкновение фотона, обладающего энергией hv12, с атомом, находящемся в возбужденном состоянии, стимулирует мгновенный переход атома в основное состояние с испусканием фотона с энергией hv12 и фазой, соответствующей фазе падающего излучения (стимулированное излучение).

7 Виды п/п лазеров

Виды п/п лазеров

Лазер на двойном гетеропереходе

Лазер на гомопереходе

В подобных лазерах p- и n-области выполнены на одном материале. Причем обе области являются вырожденными полупроводниками с концентрацией носителей порядка 1018 ат/см3.

8 Применение лазеров

Применение лазеров

Такие достоинства полупроводниковых лазеров, как возможность перестройки длины волны узкой линии излучения, высокая стабильность, низкая потребляемая мощность, простота конструкции, открывают широкие перспективы их применения в промышленности и фундаментальных исследованиях, таких как молекулярные и атомные спектроскопы, газовые спектроскопы высокого разрешения и контроль загрязненности атмосферы. Также полупроводниковые лазеры применяются в качестве источников излучения для волоконно-оптических линий связи .

9 Приборы с использованием полупроводниковых лазеров

Приборы с использованием полупроводниковых лазеров

метод печати формата А4-полупроводниковый лазер скорость печати 14 страниц в минуту разрешение печати 300х300 dpi 600х600 dpi

Mediostar полупроводниковый лазер для безболезненного удаления волос

Полупроводниковый непрерывный лазер макдэл 00.00 02 для терапии и офтальмологии

10 Применение п/п лазеров

Применение п/п лазеров

Лазерная указка

Впервые в широких масштабах эти лазеры начали использоваться в качестве считывающей головки в компакт-дисковых системах

11 Тест

Тест

1.Перед вами был предоставлен доклад на тему:

1)светодиоды

2)Полевой транзистор

3)п/п лазеры

2.Сколько основных типов п/п лазеров?

3) 4

1) 2

2) 3

3.Если говорить типах о п/п лазерах, то удалите лишнее слово:

1) гомопереход

2) p-n переход

3) двойной гетеропереход

4.Если Е1-возбужденное, а Е2-основное состояния, то переход атома м/у этими сост. сопровож. выделением энергии равной:

1) hv12=E2+E1

2) hv12=E2-E1

3) hv12=(E2+E1)/2

4) hv12=(E2-E1)/2

5. Работа лазера связана с тремя основными процессами, какой из н/перечислен. не является им?

1) поглощение

2) Вынужденное излучение

3) Спонтанное излучение

4) Стимулированное излучение

12 Конец Спасибо всем за внимание

Конец Спасибо всем за внимание

!!

«Полупроводниковые лазеры»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/poluprovodnikovye-lazery-228863.html
cсылка на страницу

Лазеры

14 презентаций о лазерах
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Лазеры > Полупроводниковые лазеры