Устройство для управления диаграммой направленности полупроводникового лазера с электронным возбуждением

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Саветскик

Сощиалистическия

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (g)) Кл.2

Н 01 $ 3/18 (22) Заявлено.190776 (21) 2385749/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открытий (53)УДК 621.375.8 (088.8) Опубликовано 25,0879. Б оллетень Ио 31

Дата опубликования описания 250879 (72) Авторы

ИЗООрЕтЕНИя И.Г. Гончаров, A.Ï. Грачев и К.Б. дедушенко

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДИАГРАММОЙ

НАПРАВЛЕННОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ЛАЗЕРА

С ЭЛЕКТРОНННМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано в лазерных телевизионных трубках и устройствах оптической обработки информации.

Известен полупроводниковый лазер с накачкой ленточным электронным пучком (1), Однако он не позволяет осуществлять непосредственное управление диаграммой направленности измврения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее полупроводниковый лазер, выполненный в виде полупроводникового кристалла с ре. зонатором Фабри-Перо с поперечной накачкой ленточным электронным пучком, и средство для поворота ленточного пучка вокруг своей оси (2) .

В данном случае при повороте ленточного пучка в резонаторе образуется невозбужденная область, что приводит к увеличению порога генерации, а также к изменению интенсивности и длины волны измерения.

Угол поворота диаграммы направленности слабо зависит от угла поворота электронного пучка.

Цель изобретения — увеличение угловой амплитуды сканирования диа граммы направленности без изменения длины волны излучения.

Это достигается тем, что в устройстве для управления диаграммой направленности полупроводникового лазера с электронным возбуждением,. содержащем полупроводниковый лазер, выполненный в виде полупроводникового кристалла с резонатором ФабриПеро с поперечной накачкой ленточным электронным пучком, и средство для поворота ленточного пучка вокруг своей оси, зеркала резонатора

Фабри-Перо расположены под углом друг к другу, не превышающим угол полного внутреннего отражения в полупроводниковом кристалле.

На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.

Полупроводниковый кристалл 1.содержит зеркала 2 и 3 Фабри-Перо, изготовленные под углом f друг к другу. Позицией 4 условно обозначена диаграмма направленности излучений, составляющая угол Д с нормалью к зеркалу 3, позицией 5 — возбуждаемая электронами область с центром О (заштрихована), стрелками и буквой @

631033

Формула изобретения

2О

Составитель С. Мухин

Техред З.Фанта Корректор В. Синицкая

Тираж 923 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35д Ра шская наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4

Редактор T. Колодцева

Заказ 4843/2 показан ленточный пучок электронов.

На чертеже приведен случай, когда ось ленточного пучка располагается по нормали к зеркалу 3 и под углом

4-= T к зеркалу 2.

Устройство работает следующим образом.

В положении электронного пучка и возбуждаемой области, показанном на чертеже, диаграмма направленности при накачке выше порога генерации устанавливается по нормали к зеркалу 2. При повороте оси ленточного электронного пучка и возбуждаемой области на угол А против часовой стрелки диаграмма направленности поворачивается на угол Я по отношению к нормали к зеркалу 2, угол

Р = загс 9(п (и Мп Ч ) приХ У, где п — показатель преломления полупроводникового кристалла.

В качестве примера может служить устройство, в котором возбуждаемая область в кристалле арсенида галлия создается ленточным пучком электронов с энергией 50 кэВ, сформированным щелевой диафрагмой шириной

20 мкм. При изменении угла Х or 5 до Оо диаграмма направленности поворачивается на угол Д от 0 до 18.

При этом интенсивность излучения изменялась .не более чем на 20%, а длина волны оставалась постоянной в пределах 10 A (спектральное разрешение спектрометра).

Поворот возбуждаемой области мо жет осуществляться также изменением ориентации оси ленточного пучка электронов накачки. Удержание света в пределах возбуждаемой области полупроводникового кристалла при отз.-женин от зеркал резонатора, расположенных под углом друг к другу, происходит за счет волноводного эффекта отражения света на границе активной (возбуждаемой) области и пассивной (невозбуждаемой), где обра5 зуется скачок показателя преломления.

Устройство для управления диа- граммой направленности полупроводйи= кового лазера с электронным возбуждением, содержащее полупроводниковый лазер, выполненный в виде полупроводникового кристалла с резонатором Фабри-Перо с поперечной накачкой ленточным электронным пучком, и средство для поворота ленточного пучка вокруг его оси, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения угловой амплитуды сканирования диаграммы направленности без изменения длины волны излучения, зеркала резонатора Фабри-Перо расположены под углом друг к другу, не превышающим угол полного внутреннего отражения в полупроводниковом кристалле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Быковский Ю.A. и др. ПКГ с ЭВ на арсениде галлия со структурой волновода. Физика и техника полупроводников, Т,5, Р 1, 1971, с. 187.

2. Быковский Ю.A. и др. Спектральные характеристики ПКГ с ЭВ при неоднородном возбуждении, Физика и техника полупроводников, т.5, Р 5, 1971, с. 1005.