2. Механизмы уширения спектральных линий в активных средах.

…Ширина энергетических уровней конечна ∆W и потому наблюдаются не отдельные частоты излучения, а спектральные линии…

Ширина спектральной линии:

Уширение линий из-за соударений: (из-за соударений изменяется энергия частиц, уменьшается время жизни в определенном энергетическом состоянии, что приводит к движению ширины спектральной линии) Форма линии не изменяется.

Доплеровское уширение: это зависимость наблюдаемой частоты излучения от скорости движения источника

ν = ν₀ (1 + )

где ν – скорость источника, c – фазовая скорость волны, θ – угол между направлением скорости V и наблюдения.

3. Основные типы оптоэлектронных индикаторов.

• Вакуумно – люминесцентные индикаторы.

• Газоразрядные индикаторы.

• Электролюминесцентные индикаторы.

• Жидкокристаллические индикаторы.

• Индикаторы на основе микроэлектромеханических систем (MEMS).

• Полупроводниковые знакосинтезирующие индикаторы.

• Индикаторы на основе органических электролюминесцентных структур (OLED).

Examination card 11

1. Эквивалентная схема интегрального биполярного транзистора.

2. Основные эффекты короткого канала в интегральных мдп транзисторах.

Рассмотрим основные эффекты короткого канала:

- понижение порогового напряжения при уменьшении длины канала и повышении напряжения стока;

- ослабление зависимости крутизны от длины канала (в предельном случае при очень коротком канале крутизна не зависит от длины канала);

- изменение формы стоковых и стокозатворных характеристик.

Чем больше напряжение стока, тем шире переход сток-подложка, тем больше область, расположенная под затвором около стока, в которой перекрываются встроенный стоковый переход с индуцированным переходом канал-подложка, и ниже пороговое напряжение.

3. Особенности конструкции резонатора оптического квантового генератора (условие самовозбуждения и направленность лазерного излучения).

Необходима обратная связь в ОКГ осуществляется с помощью оптического резонатора – системы обращённых друг к другу отражающих поверхностей (зеркал). Активное вещество помещают между зеркалами. Возникающее в резонаторе индуцированное излучение в результате спонтанных излучательных переходов многократно проходит активное вещество, каждый раз усиливаясь в нём. Если усиление поля в активном веществе достаточно для компенсации потерь в резонаторе, то мощность вынужденного излучения нарастает до стационарного значения. Часть излучения выводимая из резонатора для использования в «нагрузке», для этой цели одно из зеркал делается полупрозрачным. При уширении спектральной линии за счёт эффекта Доплера ширина контура спектральной линии составляет приблизительно 1ГГц. В пределах ширины контура линии квантового излучательного перехода, размещается несколько резонансных частот.

Отражающие поверхности резонаторов – зеркала различной формы (плоские, сферические и параболические). Простейший резонатор с плоскими зеркалами – интерферометр Фабри-Перо. Используют также полное внутреннее отражение от граней призм и отражение от границ раздела сред с различными показателями преломления (расстояние между резонаторами от долей мм до нескольких метров в зависимости от типа ОКГ, определяемого видом рабочего вещества).

Оптический резонатор - это открытый резонатор, который является многоволновой системой. Внутри резонатора устанавливается – картина стоячих волн. Если направление распространения совпадает с осью резонатора (осевые или продольные виды колебаний), то условие образования стоячих волн ; (q – целое число; - длина волны при выбранном значении q) ; частота .

Интервал между частотами видов колебаний (различающихся по величине q на единицу).

Относительная ширина интервала .

Индекс осевых видов колебаний очень велик и в резонаторе может возбуждаться поле на очень большом числе дискретных частей с относительно малым интервалом между соседними частотами.

Количество типов колебаний, которые могут возникать в резонаторе, определяется в первую очередь спектральной линией излучения активного вещества и резонансной кривой резонатора.

С увеличением инверсии населённостей условие баланса амплитуд будет выполняться для большого числа частот. Произойдёт как увеличение числа частот одновременно генерируемых колебаний, так и расширение полосы спектра излучения. Явление многочастотности проявляется лишь в оптическом диапазоне (в диапазоне СВЧ достаточно мала и условие баланса амплитуд выполняются, как правило, лишь для одной частоты).