ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ КВАНТОВЫЙГЕНЕРАТОР Советский патент 1974 года по МПК H01S3/16 H01S3/09 

1

Изобретение относится к приборам квантовой электроники и может использоваться в вычислительной технике, голографии, оптоэлектронике.

Известные твердотельные оптические квантовые генераторы (ОКГ), в которых зеркала резонатара нанесены .на торцы активного элемента. Одно из зеркал резонатора выполнено высокоотражающим, а другое - частично прозрачным.

Целью изобретения является создание дешевого источника стимулированного излучения с большой рабочей площадью, малым пороговым током и высоким к.п.д. преобразования электрической энергии в световую.

Поставленная цель достигается за счет того, что твердотельный ОКГ .выполнен в виде элежтролюминесцентного конденсатора с двумя отражающими электродами, служащими зеркалами резонатора типа Фабри-Перо. Внутри резонатора помещен плоскопараллельный слой злектролюминесцентного вещества, используемый в качестве активного элемента ОКГ. Названное вещество легировано переходными или редкоземельными элементами. Толщина слоя этого вещества должна соответствовать интерференционному условию максимума интенсивности излучения с длиной волны близкой к той, при которой интенсивность в полосе излучения электролюминесцентного вещества максимальна.

На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый ОКГ, два варианта.

ОКГ содержит лодложку 1, слой 2 электролюминесцептного рабочего вещества (активная среда), зеркала - электроды 3 и 4, « которым прикладывается электрическое напряжение, слой 5, предотвращающий диффузию

металла из электрода в электролюминесцентную пленку в процессе ее нанесения.

Устройство работает следующим образом. Путем приложения напряжения к зеркалам- электродам 3, 4 в рабочем веществе создают сильное электрическое поле (10 в/см), достаточное для ударного возбуждения электролюминесценции.

На уровнях лримесных центров, которыми служат элементы с незаполненными электронными оболочками, при определенных условиях возбуждения возникают инверсная населенность и генерация. При этом длина волны стимулированного излучения зависит от природы электролюминофора и легирующей его

примеси, а также от толщины рабочего слоя. Преимущества предлагаемого твердотельного электролюминесцентного ОКГ следующие: простота конструкции, дешевизна применяемых материалов, близкий к единице к.п.д.

преобразования электрической энергии в световую, большая излучающая поверхность, достигающая десятков квад|рзтных сантиметров, возможность получения генерации п-ри комнатной температуре, а также возможность создания на одной .подложке большого числа независимых источников стимулированного излучения с разными длинами волн.

Предмет изобретения

Твердотельный оптический квантовый генератор, содержащий активный элемент и резонатор, отличающийся тем, что, с целью снижения порогового значения плотности тока, он выполнен в виде электролюминесцентного конденсатора на основе электролюминесцептного материала с двумя высокоотражающими электродами, электролюмииофор которого легирован элементами с незаполненными электронными оболочками, а электроды служат зеркалами резонатора.

it

г

5 J