2.激光束的空间分布 激光束的空间分布用近场和远场来描述。近场是指激光器 输出反射镜面上的光强分布,远场是指离反射镜面一定距离处 的光强分布。图3.8是 GaAlAs Dh激光器的近场图和远场图, 近场和远场是由谐振腔(有源区)的横向尺寸,即平行于PN结平 面的宽度w和垂直于结平面的厚度t所决定,并称为激光器的横 模。由图3.8可以看出,平行于结平面的谐振腔宽度w由宽变窄 场图呈现岀由多横模变为单横模;垂直于结平面的谐振腔厚度t 很薄,这个方向的场图总是单横模
2. 激光束的空间分布用近场和远场来描述。近场是指激光器 输出反射镜面上的光强分布，远场是指离反射镜面一定距离处 的光强分布。图3.8是GaAlAs DH激光器的近场图和远场图， 近场和远场是由谐振腔(有源区)的横向尺寸，即平行于PN结平 面的宽度w和垂直于结平面的厚度t所决定，并称为激光器的横 模。由图3.8可以看出， 平行于结平面的谐振腔宽度w由宽变窄， 场图呈现出由多横模变为单横模；垂直于结平面的谐振腔厚度t 很薄，这个方向的场图总是单横模
●。● 近场图样 远场图样 图38 GaAlAs Dh条形激光器的近场图
图 3.8 GaAlAs DH条形激光器的近场图 W＝ 10 m 20 m 20 m 30 m 30 m 50 m 10 m 近 场 图 样 0.1rad 远 场 图 样
图3.9为典型半导体激光器的远场辐射特性,图中和0⊥ 分别为平行于结平面和垂直于结平面的辐射角,整个光束的横 截面呈椭圆形 3转换效率和输出光功率特性 激光器的电/光转换效率用外微分量子效率nd表示,其定义 是在阈值电流以上,每对复合载流子产生的光子数 (p-p)/hf Ap e (-1n) 由此得到 tht Dhf(I
图3.9为典型半导体激光器的远场辐射特性，图中θ‖和θ⊥ 分别为平行于结平面和垂直于结平面的辐射角，整个光束的横 截面呈椭圆形。 3. 转换效率和输出光功率特性 激光器的电/光转换效率用外微分量子效率ηd表示，其定义 是在阈值电流以上，每对复合载流子产生的光子数 ( ) e dhf t h t h p = p + I − I hf e I p I I e p p hf p t h t h = − − = ( )/ ( )/ 由此得到
T=300K 0.8 0.4 0 辐射角(度) b) 3.-9典型半导体激光器的远场辐射特性和远场图样 (a)光强的角分布;(b)辐射光束
3.-9典型半导体激光器的远场辐射特性和远场图样 (a) 光强的角分布；(b) 辐射光束 ⊥ ∥ 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 80 60 40 20 0 20 40 60 80 T＝ 300 K 辐 射 角(度 ) 相对光强 (a) ⊥ ∥ (b)
式中,P和I分别为激光器的输出光功率和驱动电流,P t和I1分别为相应的阈值,hf和e分别为光子能量和电子电荷 激光器的光功率特性通常用P-曲线表示,图3.10是典型激光 器的光功率特性曲线。当I<th时激光器发出的是自发辐射光; 当IIth时,发出的是受激辐射光,光功率随驱动电流的增加而 增加。 4.频率特性 在直接光强调制下,激光器输出光功率P和调制频率f关 系为 p(0 P(f V1-(f/fz)2]+42(ff)
式中，P和I分别为激光器的输出光功率和驱动电流，P th和Ith分别为相应的阈值，hf和e分别为光子能量和电子电荷。 激光器的光功率特性通常用P -I曲线表示，图3.10是典型激光 器的光功率特性曲线。 当I<Ith时激光器发出的是自发辐射光； 当I>Ith时，发出的是受激辐射光，光功率随驱动电流的增加而 增加。 4. 在直接光强调制下， 激光器输出光功率P和调制频率f的关 系为 P(f)= 2 2 2 2 [1 ( / ) ] 4 ( / ) (0) f f f f p − +