Квантовые и оптоэлектронные приборы и устройства, раздел 4, страница 7

4.2.3. Расчет КПД активной среды и КПД оптического резонатора ГРЛ

Значение η_АС ГРЛ определяет долю энергии возбуждения, полученную активной средой от электронов, превращаемую АС в энергию когерентных квантов. Для ГРЛ, аналогично (4.3),  можно записать: η_АС = qW_изл /W_возб, где                    W_изл  = hc/λ . Коэффициент q = 0,6...0,8 – аналог квантового выхода АС  ТТЛ, учитывающий в ГРЛ потери энергии возбуждения за счет спонтанных и безызлучательных переходов с верхних лазерных уровней. Энергия возбуждения верхних лазерных уровней определяется по энергетическим диаграммам газовых активных сред, приведенным в разделе приложений, и табл. 4.5.

КПД оптического резонатора ГРЛ с учетом практически нулевого поглощения газовых АС (κ_погл = 0) определяется второй дробью в выражении (4.7). Для случая α₁, α₂, τ₁, τ₂ « 1 приближенно можно считать

η_ОР = τ₂/(α₁ + α₂ + τ₁ + τ₂).

4.3. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ИНЖЕКЦИОННЫХ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЛАЗЕРОВ

При выполнении курсовой работы, связанной с использованием ИППЛ, необходимо следовать рекомендациям и требованиям, изложенным в предыдущих разделах применительно к ТТЛ и ГРЛ. Первоначально требуется ознакомиться с физическими процессами в ИППЛ, его принципом действия и особенностями конкретного применения лазера. Затем, пользуясь данными задания и справочной литературой, нужно рассчитать требуемую мощность излучения лазера.

           Оценка геометрии активной среды ИППЛ базируется на методе линейной аппроксимации зависимостей геометрических характеристик от мощности P_л излучения и усредненных значениях параметров реальных ИППЛ. В соответствии с данными, представленными в табл. 1.5 толщина d активного слоя большинства ИППЛ близка к 1 мкм, что может быть принято за некий стандарт для проектируемых полупроводниковых лазеров. Ширина излучающей зоны D и ее протяжённость L могут быть определены с помощью табл. 4.6.

Граничные значения параметров ИППЛ

Таблица 4.6