Расчёт лазерного излучения

Таким образом, условие лазерного излучения имеет вид

                           (3.11)

Коэффициент усиления  связан с плотностью инжектированного тока. Выражение для величины  будет

                          (3.12)

где для GaAs при комнатной температуре квантовая эффективность g = 0,7, длина волны излучения в вакууме  = 9,0  см, показатель преломления n = 3,34 при ; - ширина полосы спонтанного излучения,  = 1,5 с; е - заряд электрона; d - толщина активной  области, d = 10 см; I - плотность инжектируемого тока.

Выражение (3.12) справедливо для допорогового тока. Подставляя (3.12) в (3.11), получим

                                   (3.13)

Левая часть в выражении (3.13) описывает усиление волны за один проход, а правая часть - потери. Из (3.13) найдем значение порогового тока, достаточное для покрытия потерь:

)                  (3.14)

 Слагаемое  - определяет потери на излучение. Коэффициент отражения может быть выражен через коэффициент пропускания  = 1 - р, и тогда разложение  в ряд имеет вид

=

Пренебрегая членами высокого порядка по , найдем

Тогда выражение (3.14) представим в виде

              (3.15)

Формула (3.15) справедлива для приближенных расчетов. Так. для GaAs при Т = О К отбрасывание членов и более высокого порядка приводит к неточному подсчету порогового тока. Из формулы (3.15) также следует, что для уменьшения I необходимо уменьшить D и наиболее оптимальным условием будет D = d. Это условие практически