半导体激光讲义.ppt

第八讲：半导体激光器(一)，主要内容，半导体激光器的工作原理半导体激光器的基本结构，半导体激光器的工作原理，半导体激光器向半导体PN结注入电流实现粒子数的反转分布，产生受激辐射，利用光谐振腔的正反馈实现光放大产生激光。半导体激光器的工作原理，光与物质相互作用的三种基本模式，粒子数反转分布，激光振荡和光学谐振腔，以及光与物质相互作用的三种基本模式。自发辐射没有外部激发，高能电子自发跃迁到低能级，同时释放光子。受激辐射高能电子在外部光的作用下被迫跃迁到低能级，同时光子被释放，产生的新光子是与外部激发光子频率和方向相同的相干光。低能级的受激吸收电子在外部光的作用下吸收光能并跃迁到高能级。本文提出了一种测定核反应堆中微量元素的新方法。该方法包括以下步骤：1)测定核反应堆中微量元素的浓度；2)确定核反应堆中微量元素的浓度；3)确定核反应堆中微量元素的浓度；4)测定核反应堆中微量元素的浓度；4)测定核反应堆中微量元素的浓度；5)确定核反应堆中微量元素的浓度；5)确定核反应堆中微量元素的浓度。单位物质中低能电子和高能电子数量分别是N1和N2。在正常情况下，N1 N2，受激吸收和受激辐射的速率分别与N1和N2成正比，比例系数相等。当光通过该物质时，光强度减弱，该物质是一种吸收物质。如果N2 n1，受激吸收小于受激辐射。当光通过该物质时，光强度将被放大，该物质将成为激活物质。N2数 n1的分布与常态相反，故称之为人口反转分布。半导体的能带和电子分布、能、价带、价带、eg、ef、ef/2、ef/2、eg、ef、ee、ev、ev、ee、Eg、ef、ee、ev，(a)本征半导体，(b) n型半导体，(c) p型半导体，(c)空穴、电子、能带电子的能态扩展到连续分布的能级。价格带低能量带。导带具有高能带。在热平衡状态下，导带底部的能量ee与禁带Eg价带顶部的能量Ev之间的能量差，具有能量e的能级被电子占据的概率是费米分布费米能级用来描述半导体中每个能级被电子占据的状态，并且被电子和空穴占据的概率在费米能级是相同的。在本征半导体中，它位于禁带的中心。氮型半导体的增加；磷型半导体减少。PN结、PN结空间电场区、P区、n区、Ef、能量、EeP、evp、EeN、EVN、P区、n区、EVP、eep、EEN、EVN、EFN、EFP、高频、高频和PN结界面的能带和电子分布由于多数载流子的扩散运动而形成内部空间电场区，这导致载流子的漂移运动。在没有外加电压的情况下，两个运动处于平衡状态，能带倾斜。当施加直流电压时，内部电场减弱，扩散运动增强，并且带倾斜减小。在PN结中形成增益区(粒子数反转分布区)以产生自发发射。光学谐振腔由两个反射率分别为R1和R2的平行反射镜组成。空腔中的物质具有粒子数反转分布，由该物质产生的自发发射光可以用作入射光。沿着轴传输的光激光振荡，将活性物质放入光学谐振腔后，可以选择光的频率和方向，可以获得连续的光放大和激光振荡输出激光振荡阈值条件：当腔内增益等于损耗时，开始建立稳定的激光振荡，阈值条件为：阈值增益系数；是活性物质在谐振腔中的损耗系数；激光振荡随谐振腔长度变化的相位条件为：或、半导体激光器的基本结构、单结单异质结双异质结结构、双异质结结构、限制层GaAl1-YaS、有源层GaAs、限制层GaXAl1-XAs、GaAs衬底、光辐射、金属接触、双异质结工作原理示意图、pgayal1-yas、pgaas、ngaxal1-xas、e能量、n折射率、p结构中间的窄带