В работе используется полупроводниковый ОКГ, изготовленный в лаборатории МРС КГУ на основе серийно выпускаемого полупроводникового излучателя ЛПИ-12А с лазерным инжекционным диодом ЛД-15. Функциональная схема установки представлена на рис.6.
Рис.6. Функциональная схема установки.
На излучатель ЛПИ-12 подаются импульсы тока от ФИН (формирователь импульсов тока накачки). Амплитуду импульсов накачки можно изменять от 0 ¸ 6 А путем изменения напряжения блока питания (БП-1), от которого питается ФИН, в диапазоне 0 ¸ 24 в (не более).
Длительность импульсов тока накачки » 130 мсек. Частота следования определяется частотой задающего генератора (ЗГ) типа Г5-16.
Излучение регистрируется фотодиодом типа ФД-7К, чувствительным к инфракрасной области длин волн. Питание ФД-7К осуществляется напряжением +18 вольт от БП-2. (Напряжения, превышающие +18 в, на ФД-7К подавать категорически запрещается). Фотодиод преобразует импульсы света от излучателя в электрические импульсы, которые поступают на осциллограф типа С1-68.
При исследовании спектральных характеристик полупроводникового лазера, излучатель необходимо вставить в приемный узел монохроматора (УМ) и зафиксировать прижимным винтом, аналогично приемник излучения вставляется в выходной узел монохроматора.
2). ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
а). Приближенный теоретический расчет параметров
полупроводникового ОКГ на основе типичных характеристик
лазерных диодов.
1. Рассчитать пороговую плотность тока (jпор.) и пороговый ток (Jпор.), используя типичные параметры инжекционных лазерных диодов (приложение I) по формуле (2).
2. Протабулировать функцию Ризл.= f(Jнак.) (3,4) для значений Jнак. = 0 ¸ 50 А и представить в виде графика. На графике отметить Рнак.пор., соответствующую Jнак.пор. .
3. Вычислить теоретическое значение КПД для режима индуцированного излучения по формуле:
КПД = Ризл./ Рнак.
4. Рассчитать индикатриссу излучения полупроводникового ОКГ в плоскости, перпендикулярной p-n переходу, используя формулу для дифракции Фраунгофера на щели:
Р(u) = P0×( sin (u)/u)2 , где u = ( pd × sinq ) / l
и представить в виде графика в полярных координатах.
Результаты теоретических расчетов представить к сдаче преподавателю вместе с отчетом по теории до выполнения экспериментальных упражнений.