|
В 1970 году Ж.И.Алферовым были продемонстрированы полупроводниковые лазеры (сокращение, образованное первыми буквами выражения: light amplification by stimulated of radiation – усиление света индуцированным излучением), излучающие в непрерывном режиме при комнатной температуре. Ими была использована новая конструкция лазера – двойная гетероструктура.
Активная область представляет собой слой GaAs толщиной всего 0,1- 0,3 мкм. Такой лазер получил возможность работать в непрерывном режиме при комнатной температуре. Уменьшение пороговой плотности тока происходит из-за того, что оптические и энергетические характеристики слоев, участвующих в переходах таковы, что все инжектированные электроны и оставшиеся дырки эффективно удерживаются только в активной области; лазерный пучок сосредоточен также только в активной области, где и происходит его основное усиление и распространение; лазерный пучок не испытывает по этим причинам поглощения в областях, соседних с активной.
Лазеры излучают высоко когерентный пучок света, а значит он не испытывает аберраций и есть возможность его точной настройки и фокусировки. Такие полупроводниковые лазеры, с типовой длиной волны 750 нм (инфракрасное излучение) и мощностью 0,2-0,5 мВт, нашли применение в приводах CD-ROM.
Для приема оптического сигнала используется явление, заключающееся с освобождением электронов из твёрдого тела или жидкости, то есть преобразование световой энергии в электрический ток. Это явление называется фотоэлектрическим эффектом или фотоэффектом.
В данном устройстве использовался внутренний фотоэффект (увеличение электропроводимости полупроводников или диэлектриков под действием света), вызывающий изменение сопротивления фотодиода, при подаче на него, запирающего напряжения.
Обычно в качестве фотодиода используют полупроводниковые диоды с p-n переходом, который смещен в обратном направлении внешним источником питания.
При поглощении квантов света в p-n переходе или в прилегающих к нему областях образуются новые носители заряда. Не основные носители заряда, возникшие в областях, прилегающих к p-n переходу на расстоянии, не превышающей диффузионной длины, диффундируют в p-n переход и проходят через него под действием электрического поля. То есть обратный ток при освещении возрастает. Поглощение квантов непосредственно в p-n переходе приводит к аналогичным результатам. Величина, на которую возрастает обратный ток, называется фототоком.
Фотодиод обладает малой инерциальностью, а значит, есть возможность увеличить скорость передачи сигнала.
Назад<<....>>Далее
|
