Построение ватт - амперной характеристики источника излучения.

Прежде чем перейти непосредственно к процессу построения данной характеристики необходимо отметить, что важной особенностью полупроводникового лазера является то, что его мощность излучения разделена на две области: 1) мощность, характеризующая спонтанное излучение лазера и 2) мощность, характеризующая стимулированное излучение лазера . Запишем формулу для нахождения мощности излучения лазера:

;

Как видно из формулы, увеличение тока накачки гомолазера ведёт к увеличению мощности излучения. При вычислении спонтанного излучения мощности необходимо выбрать несколько значений тока накачки до порогового тока накачки и подставить их в выражении для мощности спонтанного излучения . После преодоления порогового тока накачки, используемые значения тока накачки будут учитываться при расчете мощности излучения, состоящей из спонтанной и стимулированной мощности излучений .

В формуле для мощности излучения используются следующие величины:

- это потери при выводе света из ППЛ. Рассчитывается данная величина следующим образом

=

=

Зададимся значением данного параметра:

- пороговый ток накачки.

В данной формуле ) - пороговый ток при стандартной температуре. Данное значение порогового тока задано.

Как известно величина порогового тока накачки резко зависит от температуры, что отражает степень экспоненты в данной формуле. - изменение температуры, а - постоянная температура, присущая материалу и называемая характеристической температурой. Выберем значение . Итак, рассчитаем значения порогового тока для трёх, заданных значений

Итак, определив значения трёх пороговых токов, можно построить три ватт - амперные характеристики. Приведём таблицу значений мощности в зависимости от изменения тока накачки для порогового тока накачки = .

					40,27
		0,179	0,358	0,537	0,720	6,577	12,43	18,29	24,15	30,01

Аналогично определяем функциональные зависимости для оставшихся двух пороговых токов и строим ВАХ ППЛ.

						82,87
		0,179	0,537	0,895	1,235	1,483	11,44	34,6	69,48	40,74

						114,9
		0,358	0,895	1,432	1,79	2,058	10,84	22,56	34,28	51,86

Для дальнейшего выполнения работы необходимо определить значение тока накачки. Это можно сделать, следующим образом:

В данной формуле:

- это плотность порогового тока;

S - площадь ППЛ;

Площадь источника излучения задана, значит необходимо определить плотность порогового тока. Существует формула, с помощью которой, это можно сделать:

-ширина спектра спонтанного излучения ППЛ, она является постоянной величиной и её можно найти по формуле:

В формуле присутствуют постоянная Больцмана: k=1,38 и постоянная Планка , а также температура T=300 К; Подставив данные значения в формулу, получим:

---

Дата добавления: 2015-11-14