🗊Презентация Источники оптического импульсного когерентного излучения для информационных систем II. Полупроводниковые лазеры

Эффект Пельтье

Приёмники оптического излучения на основе полупроводников с p-n переходом (фотодиоды) Основными параметрами приёмников оптического излучения являются: Энергетическая (световая) характеристика, которая определяет зависимость реакции приёмника от интенсивности падающего излучения (ампер-ваттная, вольт-ваттная, люкс-ваттная). Спектральная характеристика чувствительности, которая определяет зависимость реакции фотоприёмника на воздействие излучения с различной длиной волны. Частотная характеристика, которая определяет зависимость чувствительности фотоприёмника от частоты модуляции и характеризует инерционность приёмника. Пороговая чувствительность, которая определяет минимальный уровень мощности излучения, который может быть обнаружен на фоне собственных шумов.

Использование фотодиода в фотогальваническом (а) и фотодиодном (б) режимах. R – сопротивление нагрузки, V – вольтметр, ИП – источник питания

p-i-n фотодиод Ограничения применения p-n фотодиодов в устройствах оптоинформатики: 1) обеднённая зона составляет достаточно малую часть всего объёма фотодиода (толщина – единицы микрон) и поэтому большая часть поглощённых фотонов не приводит к генерации тока во внешней цепи, 2) наличие медленного отклика делает его непригодным для средне- и высокоскоростных применений (десятки МГц).

p-i-n фотодиод – скоростной фотоприёмник Быстрый фотоотклик p-i-n фотодиодов объясняется меньшей по сравнению с p-n фотодиодами электроёмкостью. Фотодиод можно представить как плоский конденсатор, ёмкость которого прямопропорциональна электрическому заряду одной из его обкладок (Q) и обратнопропорциональна расстоянию между обкладками (С ~ Q/L). А так как длина i-слоя у p-i-n фотодиодов в 10-100 раз больше, чем длина обеднённого слоя у p-n фотодиодов то и их электроёмкость значительно меньше ёмкости p-n фотодиодов. Время заряда/разряда такого конденсатора прямопропорционально электроёмкости (t ~ C), что и обеспечивает возможность детектирования более высокочастотного сигнала с помощью p-i-n фотодиодов

Принципиальная конструкция фотодиода на основе p-n перехода (а) и p-i-n фотодиода (б)

Литература О.Звелто. Принципы лазеров.-М.:Мир, 1984 Физика полупроводниковых лазеров.- М.:Мир, 1989 Laser Focus World, 2000, Vol. 36, No. 4, 5, 6, 7 Semiconductor Lasers 2000. www.optoelectronics-world.com