История лазера. Научное издание

Хотя Холл был последним, включившимся в гонку, он оказался первым, правда на короткое время, и получил в сентябре 1962 г. первый лазерный диод. Бернард (из Франции) несколько раз посещал лабораторию Холла, обсуждая возможность полупроводниковых лазеров. Во время одного из визитов он появился как раз, когда группа Холла получила результат, но еще не оформила его для публикации. Поэтому достижение держалось в секрете. У Холла возникла проблема, как обсуждать возможность сделать лазер, не сообщая Бернарду, что он уже работает в соседней комнате.

Конференция в Нью-Гемпшире вдохновила также Н. Холоньяка из GE, эксперта по арсениду галлия. Когда первый диод заработал, почти одновременно несколько групп объявили о лазерном действии на p-n-переходах GaAs. Во всех случаях использовалось охлаждение до 77 К, а накачка производилась импульсами тока высокой интенсивности с короткой длительностью (несколько микросекунд). О лазере группы GE было объявлено в работе от 24 сентября 1962 г.; о втором лазере группы М. Натана из IBM Йорктаун Хейтс было объявлено 4 октября; а о третьем из Линкольновской лаборатории MIT 23 октября. Холоньяк сообщил о своем лазере 17 октября. Все эти лазеры были сделаны на переходе арсенида галлия, охлаждались жидким азотом, и накачивались интенсивными импульсами тока длительностью несколько микросекунд.

Устройство Холла (СЂРёСЃ. 60) представляло РєСѓР± СЃРѕ стороной 0.4 РјРј, СЃ переходом, расположенным РІ горизонтальной плоскости, РІ центре. Передняя Рё задняя грани были отполированы параллельно РґСЂСѓРі Рє РґСЂСѓРіСѓ Рё перпендикулярно Рє плоскости перехода, образуя резонатор ФабриПеро (арсенид галлия обладает высоким показателем преломления, поэтому френелевское отражение РЅР° границе полупроводниквоздух дает достаточно высокий коэффициент отражения). РџСЂРё такой геометрии получается относительно длинный путь РІ области перехода, РіРґРµ инжектированные носители рекомбинируют Рё испускают свет, распространяющийся взад-вперед между отполированными гранями (зеркалами резонатора). Лазер работал РїСЂРё подаче импульсов тока длительностью 520 РјРєСЃ, причем полюс тока подавался РЅР° p-допированную сторону перехода, Р° РјРёРЅСѓСЃ РЅР° n-допированную сторону. Диод помещался РІ жидкий азот. РљРѕРіРґР° ток достигал очень большого значения, 8500 Рђ/СЃРј², возникала лазерная генерация, что проявлялось РІ резком увеличении испускаемого излучения Рё РІ сужении спектральной линии РѕС‚ 125 РґРѕ 15 Рђ.