8. Резонатори лазерних діодів.

Резонатор Фабрі́-Пе́ро — багатопроменевий спектральний прилад з високою роздільною здатністю, збудований у 1913 році французькими фізиками Шарлем Фабрі та Альфредом Перо. За своєю будовою резонатор — плоскопаралельна пластинка (зазвичай повітряна), утворена двома старанно відшліфованими та відполірованими плоскими поверхнями (скляні або кварцеві). Зовні ці пластини можуть утворювати невеликий кут із внутрішнім, для того щоб світлові блиски не заважали спостереженню головної частини інтерференційної картини. Внутрішня частина пластин вкривається сріблом або іншим металом, щоб вони мали високий коефіцієнт відбиття.

Інтерференційна картина — кільця рівного нахилу, оскільки утворена вона від пучка світла, що розходиться від широкого джерела. Порядок інтерференції залежить від відстані між пластинами, а різкість — від коефіцієнта відбиття металу на внутрішніх поверхнях плоских пластинок.

Принцип дії інтерферометра Фабрі-Перо засновано на багатопроменевій інтерференції. Плоска хвиля, що падає на нього, багато разів віддзеркалюється від внутрішніх стінок пластин та частково проходить далі. Таким чином створюються когерентні хвилі, які різні за амплітудою та фазою.

Рис.4-Принцип дії резонатора Фабрі-Перо

Рис.5-Лазер з зовнішнім резонатором

Лазерний діод із зовнішнім резонатором (ЗР або ЕС лазер). У ЕС лазерах один чи обидва торці покриваються спеціальним шаром, що зменшує відбиття, і, відповідно, одне чи два дзеркала ставляться навколо активної області напівпровідникової струк­тури.

На рис. 5, в показаний приклад ЕС лазера з зовнішнім резо­натором. Антивідбивне покриття зменшує коефіцієнт відбиття при­близно на чотири порядки, у той час як інший торець активного ша­ру відбиває до 30 % світлового потоку завдяки френелевському від­биттю. Зовнішнє дзеркало, як правило, виконує функцію дифракцій­них ґрат. Для поліпшення зворотного зв’язку між дзеркалом і актив­ним елементом встановлюється лінза.

Збільшуючи чи зменшуючи відстань до дзеркала, а також од­ночасно розвертаючи дзеркало-ґрати, що еквівалентно зміні кроку ґратів — можна плавно змінювати довжину хвилі випромінюван­ня, причому діапазон змін досягає 30 нм. У силу цього, ЕС лазери є незамінними при розробці апаратури хвильового ущільнення і вимірювальної апаратури для ВОЛЗ. По характеристиках вони схожі з DFB і DBR лазерами.

9. Ват-амперна характеристика лд.

Рис.6-ВАТ-амперна характеристика ЛД.

ВтАХлазерного діода — Р_Н(І_н) наведена на рис. 6.

Ця характеристика істотно нелінійна внаслідок зламу поблизу порогового струму накачування І_н. При струмах накачування І_н < І_п має місце спонтанне випромінювання (світлодіодний режим), а при І_н > І_П джерело випромінювання переходить у лазерний режим роботи з його відомими перевагами. У цій області існує крута залежність потужності випромінювання від струмів накачування. Одночасно з’являється потужна залежність порогового струму і потужності випромінювання від температури лазерного кристала. Це негативний наслідок лазерного режимй роботи. У передавальних пристроях ВОСП із ЛД обов’язково присутні ланцюги температурної і часової стабілізації потужності випромінювання. Отже, основні параметри ВтАХ ЛД це — пороговий І_п , максимальний струм накачування І_макс і максимальна по­тужність випромінювання Р_макс.