6. Phƣơng pháp nghiên cứu
4.3.1. Cấu tạo laser diode
Một laser diode có cấu tạo là một tiếp xúc p-n có dạng hình hộp, chiều rộng cỡ 1- 3 mm, chiều cao cỡ 0,05 mm đến 0,1 mm, bề dày lớp tiếp xúc d cỡ 2 μm. Hai bên phẳng và song song với nhau có vai trò là hai gương phản xạ của buồng cộng hưởng Fabry-Perot.
Hình 4.6. Cấu trúc của một laser bán dẫn đơn giản
Vật liệu chế tạo laser bán dẫn là các vật liệu bán dẫn có vùng cấm thẳng (đáy vùng dẫn và đỉnh vùng hóa trị có cùng giá trị của vectơ sóng k trên giản đồ năng lượng). Vì trong bán dẫn vùng cấm thẳng (trực tiếp), quá trình chuyển mức bức xạ vectơ sóng được bảo toàn một cách tự động nên có xác suất lớn hơn nhiều so với bán dẫn có vùng cấm gián tiếp, sự chuyển mức bức xạ có sự tham gia của photon hoặc các tâm tán xạ để bảo toàn vectơ sóng và năng lượng.
Tiểu luận lý thuyết LASER
Buồng cộng hưởng
Cấu trúc laser bán dẫn được thiết kế để tạo ra một hốc quang để dẫn các photon được tạo ra. Hốc quang cơ bản là một buồng cộng hưởng, trong đó photon được phản xạ liên tiếp. Photon được phát xạ ra chỉ có một phần rất nhỏ rời khỏi buồng cộng hưởng, do đó mật độ photon được tích tụ chủ yếu trong buồng cộng hưởng. Đối với Laser bán dẫn, cấu trúc buồng cộng hưởng được sử dụng nhiều nhất là buồng cộng hưởng kiểu Farby – Perot. Thành phần quan trọng nhất của hốc là hai mặt gương phản xạ song song để đảm bảo các mode cộng hưởng được sinh ra trong hốc.
Hình 4.7. Các mode cộng hưởng lan truyền bên trong buồng cộng hưởng
Fabry-Perot
Các mode trong buồng cộng hưởng có bước sóng thỏa mãn biểu thức:
2
q
L
Tiểu luận lý thuyết LASER