2015-09-06
266
При индуцированном излучении световые волны имеют одинаковую частоту и направление излучения. Такое излучение называется монохроматическим, оно хорошо фокусируется и фильтруется световыми фильтрами.
Лазерную генерацию можно получить тремя способами: на основе переходов между электронными оболочками атома; с использованием вращательно-колебательного спектра молекул; на основе переходов между валентной зоной и зоной проводимости в полупроводнике. Для лазерной генерации можно использовать практически любой материал.
Полупроводниковые лазеры используют арсенид галлия, легированный селеном или теллуром в n слое и легированный кадмием в р слое. Прибор выполняется в виде параллелепипеда с тремя полированными гранями и одной открытой для излучения. Накачка идет прямым током диода.
Лазерные светодиоды малогабаритны, но имеют расходящийся луч, широко используются для связи по световодам, обладают малой инерционностью и могут работать на частотах до нескольких гигагерц. При малых токах излучение некогерентное, при увеличении тока диод генерирует лазерное излучение. Примером использования лазерных светодиодов является оптическая указка, луч которой очень мало расходится.
Приемники оптического излучения
Приемники излучения преобразуют энергию ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучения в электрический сигнал. Приемники делятся на тепловые, в которых эффект обусловлен нагревом, и фотонные приемники, когда само излучение вызывает ток. Фотонные приемники делятся на приемники с внешним (электровакуумные приборы), и внутренним (полупроводниковые приборы) фотоэффектом.
Остановимся на полупроводниковых приборах, в которых облучение разрывает электронные связи, что приводит к появлению носителей зарядов и, соответственно, появлению фототока. Фотоэффект может возникнуть. Если энергия квантов оптического излучения достаточна для перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости. Энергия квантов оптического излучения увеличивается с ростом частоты, поэтому существует граничная частота фотоэффекта.
