| |||||||||||||||||||||||||
![]() |
![]() |
||||||||||||||||||||||||
לייזרים של מוליכים למחצה
Semiconductor Lasers |
0510-7603-01 | ||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
הנדסה | ביה"ס להנדסת חשמל | |||||||||||||||||||||||||
|
2 נ.ז.
דרישות קדם: 0510.5004 אלקטרוניקה קוונטית
0512.4601 מבוא ללייזרים
0512.4660 אופטיקה קלאסית (מומלץ)
יסודות הפיזיקה של לייזר. סקירת המרכיבים העיקריים של לייזר המל"מ, תכונותיו ויישומיו. אינטראקציה של שדות אלקטרומגנטיים עם נושאי מטען ב-מל"מ, תהליכים קרינתיים ולא קרינתיים, מנגנוני ההגבר בתנאי הזרקה כתלות בסוג הלייזר התווך המגביר – נפחי או בור קוונטי. פתוח משוואות הקצב עבור לייזר המל"מ ופתרונן במצב עמיד.
מבנים האופטיים בלייזר המל"מ: מהודים, מוליכי גל דיאלקטריים דו ממדיים, הולכת הגבר, מראות ומהודים מפולגים (DFB). פתרונות דינמיים של משוואות הלייזר לאות קטן וגדול, קצב אפנון, תהודה, השהיות בהדלקה, סחיפת תדר, ספקטרום לזירה.
ציון: ארבעה תרגילי בית (40%) ובחינה סופית (60%).
Week #
Topic
1
Basic structure of semiconductor lasers and its properties – cavities, gain, modes, and threshold. Energy bands in direct semiconductor material
2
PN junction, Vegard law, currents in forward bias
3
Light-matter interaction is semiconducting materials. Compound semiconductors, the double Heterostructure.
4
Generation and recombination processes, Einstein relations.
5
Electronic transition between states, spontaneous and stimulated emission, density of states.
6
Emission efficiency, current-gain relations, gain clamping, L-I curve.
7
Waveguides for semiconductor lasers, asymmetric slab, gain guidance.
8
Two dimensional waveguides, effective index approach, 2D modes.
9
Distributed feedback lasers: DBR lasers, phase shifted DFB lasers
10
SC laser rate equations, Transparency, lasing threshold.
11
SCL dynamics – relaxation oscillations, steady-state, lasing spectrum, frequency pulling
12
Linewidth enhancement, SCL modulation (direct), maximal bandwidth.
13
QW lasers.