Ka universiteti

Yarimo’tkazgichli lazerlar ishlash prinsipi


Injektsion Yarimo’tkazgichli lazerlar yarimo’tkazgichli diod bo’lib, p-n o’tish va

getereperexod tekisligiga pedpendikulyar bo’lgan ikki yassiparallel qirralari optik rezonator ko’zgulari vazifasini o’taydi (qaytarish koeffitsienti 30 %) Ayrim hollarda tashqi ko’zgu ishlatiladi. Diod orqali katta to’g’ri elektr toki yordamida ortiqcha zaryad tashuvchilarning o’tish yonidagi qatlamlarda to’planishi natijasida invers bandlik holatiga erishiladi. Chetki lyuminestsentsiya polosasida optik kuchaytirish nurlanishni tashqariga chiqarish, faol muhitda yutilish va rezonator ichidagi yo’qotish (sochilish) energiyalaridan ortiq bo‟lganda kogerent lazer nurlanishi sodir bo‟ladi. Generatsiya boshlanadigan elektr toki “bo’sag’a toki” deyiladi. Injektsion Yarimo’tkazgichli Lazerlarda bo’sag’aviy elektr toki zichligi
ga boradi

26

Geterostrukturali YAL lar keng qo’llanilmoqda. Bu lazerlar geterolazerlar deyiladi. Geteroo’tishlar T=300 K da kichik “bo’sag’aviy tok zichligiga” ega bo’ladilar. Geterolazer (GL) ikkita geteroo’tish asosida ishlaydi, ulardan biri elektronlarni injektsiyalovchi p-n o’tish bo’lsa (emitter), ikkinchisi faol muhitdan diffuz oqib o’tishni chegaralovchi p-p o’tishdan iborat bo’lib, faol zona har ikkisi orasida joylashgan bo’ladi. Faol muhiti kengligi 1-20 mkm bo’lgan yupqa tasma ko’rinishidagi lazerni polosali (tasmali) lazer (PL) deyiladi. Polosali geterolazerda temperatura T=300 K bo’lganda tokning 5-150 mA qiymatida uzuluksiz generatsiyada nurlanish quvvati ga yetadi. Tokning katta qiymatlarida faol muhit qizishi xisobiga nurlanish quvvati kamayadi. Ko’p elementli injektsion Yarimo’tkazgichli lazerlarda impuls ish rejimida nurlanish quvvati 10 kVt gacha yetadi.
Yarimo’tkazgichli lazerlar yasashda foydalaniladigan turli kimyoviy tuzilishli geteroo’tishda ishlatilgan yarimo’tkazgichlarning kristall panjaralari davri bir xil bo’lishi lozim. Yarimo’tkazgichli lazerlarda ko’p komponentali qattiq qotishmalar ko’p ishlatiladi. Ulardan o’zgarmas davrli fazoviy panjarali moddalar sistemasini olish mumkin (ular izoperiodik sistemalar deyiladi).
Qattiq aralashmali geterolazerlarda dan iborat geterostukturada ( ) ( ) ( )qatlamlari mavjud bo’ladi.
Yarimo’tkazgichli lazerlarning eletron damlashli turlarida energiyalari

ga teng bo’lgan katta tezlikdagi elektron dastasidan foydalaniladi. Energiya qiymati kristallarda radiatsion defekt hosil qilish bo’sag’asiga etmasligi zarur. Ortiqcha zaryad tashuvchilar katta tezlikli elektronlarni sekinlatish orqali hosil qilinadi. Elektronning energiyasiga bog’liq holda u turli chuqurlikkacha ta’sir etishi mumkin va bu holat
ga etishi mumkin. Bu kabi lazerlar faol element bilan birga, yuqori kuchlanish manbasi, elektron pushka, dastani fokuslovchi va boshqaruvchi qurilmalarga ega bo‟ladilar. Bu lazerlarda faol muhitdagi nurlanishni skanirovat qilish, katta ekranga tushirish mumkin ekanligidan ular yordamida uch o‟lchamli lazer televizorlari yaratish mumkin. Ushbu lazerlar nurlanish quvvati 1 MVt gacha etadi.

27