Экспериментальные данные об усилении излучения и его угловая зависимость

September 4, 2011 by admin Комментировать »

Значительного усиления спонтанного излучения можно добиться при помощи излучателей, естественные спектры которых имеют вид узких линий. Атомные переходы в редкоземельных элементах характеризуются именно такими узкими спектральными линиями. Поэтому резонаторы, легированные редкоземельными элементами, прекрасно подходят для исследования усиления излучения. На рис. 14.4 показан спектр излучения резонатора на основе Si/Si02 с легированной эрбием активной областью Si02, обладающего высокой разрешающей способностью (Schubertetal., 1992b). Отчетливо видно значительное сужение спектральной линии и усиление излучения. По сравнению со структурой без резонатора данный излучатель показал увеличение интенсивности более чем в 50 раз.

Резонатор состоит из нижнего зеркала Брэгга в виде четырех слоев Si/Si02 с расчетной отражающей способностью 99,8%; активной области Si02, толщина А/2, легированной эрбием, и верхнего зеркала Брэгга из 2,5 слоев Si/Si02 с расчетной отражающей способностью 98,5%. Концентрация эрбия в активной области Si02 составляет 7,7 х X 10’® см~^. Экспериментально определенная разрешающая способ-

Рис. 14.7. Спектры излучения светодиода с резонатором на основе AlInGaPдля разных полярных углов. Длинноволновая часть излучения квантовой ямы испускается вдоль оси резонатора (0 = 0°). Излучение более коротких волн распространяется под некоторыми углами к оси. Для нахождения ширины спектра FWDH(18 нм) использовалась интегрирующая сфера (Streubeletal., 2002)

 

Библиографическийсписок

Coldren L. А. and Corzime S. W. Diode Lasers and Photonic Integrated Circuits (John Wiley and Sons, New York, 1995).

De Martini P., Innocenti G., Jacobovitz G.R., and Mataloni P. "Anomalous spontaneous emission time in a microscopic optical cavity" Phys. Rev. Lett. 59, 2955 (1987).

Deppe D. G. and Lei C. "Spontaneous emission and optical gain in a Pabry-Perot microcavity" Appl. Phys. Lett.60, 527 (1992).

Dodabalapur A., Rothberg L. J., and Miller T. M. "Color variation with electroluminescent organic semiconductors in multimode resonant cavities" Appl. Phys. Lett.65, 2308 (1994).

Einstein A. "On the quantum theory of radiation" (translated from German) Z. Phys.18, 121 (1917).

Fabry G. and Perot A. "Theory and applications of a new interference method for spectroscopy" (translated from French) Ann. Chim. Phys.16, 115 (1899).

Hall R.N., Fenner G.E., Kingsley J.D., Soltys T. J., and Carlson R.O. "Coherent light emission from GaAs junctions" Phys. Rev. Lett.9, 366 (1962).

Hayashi I., Panish M. В., Foy P. W., and Sumski S. "Junction lasers which operate continuously at room temperature" Appl. Phys. Lett.17, 109 (1970).

Hunt N.E.J., Schubert E.F., Logan R.A., and Zydzik G.J. "Enhanced spectral power density and reduced linewidth at 1.3 ^tm in an InGaAsP quantum well resonant cavity light emitting diode" Appl. Phys. Lett.61, 2287 (1992).

Hunt N.E.J., Schubert E.F., Kopf R.F., Sivco D.L., Cho A.Y., and Zydzik G.J. "Increased fiber communications bandwidth from a resonant cavity light emitting diode emitting at A = 940 nm" Appl. Phys. Lett.63, 2600 (1993).

Hunt N.E.J., Schubert E.F., Sivco D.L., Cho A.Y., Kopf R.F., Logan R. A., and Zydzik G. J. "High efficiency, narrow spectrum resonant cavity light-emitting diodes" in Confined Electrons and Photons edited by E. Burstein and C. Weisbuch (Plenum Press, New York, 1995a).

Hunt N.E.J., Vredenberg A.M., Schubert E.F., Becker PC., Jacobson D.C., Poate J.M., and Zydzik G.J. "Spontaneous emission control of Er^""" in Si/Si02 microcavities" in Confined Electrons and Photons edited by E. Burstein and C. Weisbuch (Plenum Press, New York, 1995b).

Jewell J. L., Lee Y. H., McCall S. L, Harbison J. P., and Florez L. T. "High-finesse AlGaAs interference filters grown by molecular beam epitaxy" Appl. Phys. Lett.53, 640 (1988).

Joannopoulos J. D., Meade R. D., and Winn J. N.Photonic Crystals (Princeton University Press, Princeton, 1995).

Kobayashi Т., Segawa Т., Morimoto A., and Sueta T. Meeting of the Jpn. Soc. of Appl. Phys. Tokyo (1982); see also Yokoyama (1992).

Kobayashi Т., Morimoto A., and Sueta T. Meeting of the Jpn. Soc. of Appl. Phys. Tokyo (1985); see also Yokoyama (1992).

Nakayama Т., Itoh Y., and Kakuta A. "Organic photo- and electroluminescent devices with double mirrors" Appl. Phys. Lett.63, 594 (1993).

Numai Т., Kosaka H., Ogura I., Kurihara K., Sugimoto M., and Kasahara K. "Indistinct threshold laser operation in a pnpn vertical to surface transmission electrophotonic device with a vertical cavity" IEEE J. Quantum Electron.29, 403 (1993).

Purcell E. M. "Spontaneous emission probabilities at radio frequencies" Phys. Rev. 69, 681 (1946).

Saleh B. E. A. and Teich M. C. Fundamentals of Photonics (John Wiley and Sons, New York, 1991).

Schubert E. F., Wang Y. H., Cho A. Y., Tu L. W., and Zydzik G. J. "Resonant cavity light emitting diode" Appl. Phys. Lett.60, 921 (1992a).

Schubert E.F., Vredenberg A.M., Hunt N.E.J., Wong Y.H., Becker PC., Poate J.M., Jacobson D. C., Feldman L.C., and Zydzik G.J. "Giant enhancement in luminescence intensity in Er-doped Si/Si02 resonant cavities" Appl. Phys. Lett.61, 1381 (1992b).

Schubert E.F. Doping in III-V Semiconductors p. 512 (Cambridge University Press, Cambridge UK, 1993).

Schubert E.F., Hunt N.E. J., Micovic M., Malik R. J., Sivco D.L., Cho A.Y., and Zydzik G.J. Science265, 943 (1994).

Schubert E.F., Hunt N.E. J., Malik R. J., Micovic M., and Miller D.L. "Temperature and modulation characteristics of resonant cavity light-emitting diodes" lEEEJ Lightwave Technol.14, 1721 (1996).

Streubel K., Linder N., Wirth R., and Jaeger A. "High brightness AlGalnP light- emitting diodes" IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.8, 321 (2002).

Suzuki M., Yokoyama H., Brorson S.D., and Ippen E.P. "Observation of spontaneous emission lifetime change of dye-containing LangmuirtBlodgett films in optical microcavities" Appl. Phys. Lett.58, 998 (1991).

Vredenberg A.M., Hunt N.E.J., Schubert E.F., Jacobson D.C., Poate J.M., and Zydzik G.J. Phys. Rev, Lett.71, 517 (1993).

Yablonovitch E., Gmitter T.J., and Bhat R. "Inhibited and enhanced spontaneous emission from optically thin AlGaAs/GaAs double heterostructures" Phys. Rev. Lett.61, 2546 (1988). Yablonovitch E. personal communication (1994).

Yariv A. Theory and Applications of Quantum Mechanics (John Wiley and Sons,

New York, 1982) p. 143. Yokoyama H., Nishi K., Anan Т., Yamada H., Boorson S.D., and Ippen E. P. "Enhanced spontaneous emission from GaAs quantum wells in monolithic microcavities" Appl. Phys. Lett.57, 2814 (1990). Yokoyama H. "Physics and device applications of optical microcavities" Science 256, 66 (1992).

Дополнение редактора

1. Алферов Ж. И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур // ФТП. 1998. Т.32, №1. с. 3-18.

2.  Алферов Ж. И. Физика и Жизнь. — С.-Петербург: Наука, 2000. — 255 с.

3.  Ахманов С. А., Никитин С. А. Физическая оптика.— М.: Изд-во МГУ, 1998.-656 с.

Источник:

 Шуберт Ф. Светодиоды / Пер. с англ. под ред. А.Э. Юновича. — 2-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 496 с. – ISBN 978-5-9221-0851-5.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты