Laser półprzewodnikowy

Zagadnienia obowiązujące na kolokwium wejściowym:

• Wyjaśnij pojęcia: absorpcji promieniowania, emisji spontanicznej, emisji wymuszonej;
• Wyjaśnij pojęcie inwersji obsadzeni oraz przekrojów czynnych;
• Budowa i zasada działania złącza p-n (masa efektywna, gęstość ładunku);
• Warunki zachodzenia akcji laserowej;
• Wzmocnienie w półprzewodnikach;
• Własności, struktura i selekcja modowa promieniowania lasera;
• Poszerzenie kształtu linii;
• Prąd progowy lasera półprzewodnikowego;
• Budowa i zasada działania lasera z rezonatorem Fabry-Perot;
• Budowa i zasada działania laserów DBR i DFB;
• Lasery homo i hetero złączowe;
• Podaj i omów rodzaje modulacji;

Zakres prac laboratoryjnych

• Uruchomienie układu pomiarowego;
• Pomiar zależności mocy wyjściowej lasera od prądu przewodzenia w zakresie I = 0…I_max dla różnych temperatur pracy;
• Pomiar przestrzennego rozkładu wiązki;
• Pomiar płaszczyzny polaryzacji wiązki;
• Pomiar widma emisji lasera w zależności od prądu przewodzenia i temperatury pracy;

Opracowanie powinno obejmować

• Wstęp teoretyczny (min. 1, max. 2 strony A4¹);
• Krótki opis stanowiska pomiarowego oraz przebiegu pomiarów;
• Wyznaczenie prądu progowego badanego lasera dla kilku temperatur pracy;
• Wyznaczenie sprawności lasera dla kilku temperatur pracy;
• Wyznaczenie kątów rozbieżności wiązki;
• Wykreślenie widm emisji dla kilku prądów pracy;
• Wyznaczenie zakresu zmian emisji w funkcji temperatury;
• Wyznaczenie długości wnęki rezonatora;
• Zestawienie i porównanie otrzymanych wyników z danymi katalogowymi;

Literatura

1. Bernard Ziętek. Optoelektronika. Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń 2004.
2. Bernard Ziętek. Lasery. Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń 2008.
3. Piotr Targowski, Bernard Ziętek. Laser półprzewodnikowy. opis ćwiczenia z roku 2004, fragmenty. (2 MB)