История лазера. Научное издание

Герберт Кромер родился в Веймаре (Германия) в 1928 г. и получил докторскую степень в университете Гёттингена в 1952 г. за диссертацию, посвященную только появившимся тогда новым транзисторам. В 1968 г. он стал работать в университете Колорадо, а с 1976 г. в университете Калифорнии (Санта Барбара).

Разработка полупроводниковых лазеров тормозилась РїРѕ нескольким причинам. Необходимо было разработать РЅРѕРІСѓСЋ технологию для работы СЃ полупроводниками, учитывая, что хорошо разработанная технология для кремния РЅРµ годится. Проблемой также была необходимость работы СЃ короткими импульсами большого тока РїСЂРё РЅРёР·РєРёС… температурах. РџРѕ этой причине РљРџР” лазеров был РЅРёР·РѕРє. Значительный шаг вперед РІ решении этих проблем был сделан РІ 1969 Рі. путем введения гетероструктур, Р’ гетероструктурном лазере простой p-n-переход заменяется многослойной структурой полупроводников разного состава (СЂРёСЃ, 61). Активная область уменьшается РїРѕ толщине, Рё ток, требуемый для лазерной генерации, существенно уменьшается, что соответственно уменьшает выделение тепла. Рто РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє тому, что уже РЅРµ требуется охлаждение, Рё лазер может работать РїСЂРё комнатной температуре.

Р РёСЃ. 61. Природный лазер РІ звезде MWC349. Лазерное излучение РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РІ РґРёСЃРєРµ РІРѕРґРѕСЂРѕРґР°, ближайшего Рє звезде, Р° мазерное излучение получается РІ более отдаленных областях. Рзлучение испускается РІ плоскости, показанной РЅР° СЂРёСЃСѓРЅРєРµ, Рё достигает Земли, которая случайно оказалась лежащей РІ этой же плоскости

Два фактора сильно способствовали преобразованию полупроводниковых лазеров из лабораторных устройств, работающих при очень низких температурах в практичные оптоэлектронные устройства, способные работать непрерывно при комнатной температуре. Первое исключительное и счастливое сходство решеток, содержащих арсенид алюминия (AlAs) и арсенида галлия (GaAs), что позволяет изготавливать гетероструктуры из слоев разной композиции соединение типа A_xGa_1xAs. Второе многие важные применения, для которых полупроводниковые лазеры оказываются особенно пригодными из-за их особенностей: малые размеры (несколько кубических миллиметров), высокий КПД (обычно не менее 50%), накачка непосредственно электрическим током, долговечность по сравнению с другими типами лазеров.

РўРѕС‚ факт, что лазер непосредственно накачивается током, позволяет модулировать выходное излучение, простой модуляцией тока. Рта особенность идеальна для систем передачи информации.