Лазеры на гетероструктурах - обзор монографии

Дата публикации или обновления 01.12.2021

В свое время полупроводники помогли осуществить преобразование элементной базы электроники, что имело исключительно важные последствия дли современной научно-технической революции: именно полупроводники позволили создать миниатюрные и экономичные транзисторы, а позднее и другие твердотельные приборы и интегральные схемы. Подобно этому применение полупроводников в лазерной технике привело к созданию особой разновидности лазеров, отличающихся малыми размерами, экономичностью и малой инерционностью, — инжекционных лазеров, которым предсказывается большое будущее, в особенности в технике оптической связи, основанной на использовании волоконных световодов.

Инжекционные лазеры незаменимы в волоконно-оптических схемах связи, рассчитанных на передачу информации с большой скоростью и на большое расстояние. Как низковольтный полупроводниковый прибор инжекционный лазер совместим со схемами накачки и управления на основе полупроводников и, более того, может быть включен вместе с ними в монолитный оптоэлектронный модуль. Как оптический прибор лазер этого типа легко согласуется с волоконными световодами, причем выполняет одновременно функции и генератора несущей частоты, и ее модулятора. Интересны также другие сферы практических применений инжекционных лазеров — спектроскопия и спектроскопические датчики, системы оптической автоматики и памяти, устройства вычислительной техники и т.д. Дальнейшее развитие лазерных приборов привело к миниатюризации, упрощению и удешевлению производства. Например, на лазерный гравер цена является более чем демократичной.

В связи с вовлечением новых специалистов в работу по созданию и применению инжекционных лазеров и в связи с увеличением темпов этой работы возрастает потребность в книгах, излагающих на современном уровне принципы их действия, устройство и методы технологии. Двухтомная монография Кейси и Паниша призвана удовлетворить эту потребность. Она посвящена лазерам на основе гетероструктур (гетеролазерам). Это важнейшая разновидность инжекционных лазеров, доминирующая во всех областях применения, где неприемлемо глубокое охлаждение активного элемента. Использование гетероструктур дает ряд преимуществ; например пороговый ток для начала генерации когерентного излучения в гетеролазерах удалось снизить примерно на два порядка величины.

Монографию «Лазеры на гетероструктурах» отличает глубокая проработка всех основных вопросов и их подробное близкое к исчерпывающему изложение. Путем отбора материала из обширной научной периодики, проведения большого числа иллюстративных численных расчетов авторам удалось создать целостную н однородную по глубине картину, в которой представлены и фундаментальнее идеи и большое число конкретных подробностей. Эта книга пригодна и для учебных целен (для ознакомления новичков с физическими принципами, на которых основана работа гетеролазеров) и для каждодневного использования специалистами (как собрание полезнейшей информации — схем, методов расчета, графиков, сводных таблиц). Следует заметить, что авторы с успехом справились с задачей стройного и равноценного изложения далеких друг от друга областей физики, объединенных в проблеме гетеролазеров, таких, как, скажем, волноводы, фазовые диаграммы, дислокации и т. д.

Достоинством книги «Лазеры на гетероструктурах» является наиболее полное описание основ современной технологии гетеролазеров, представляющее широкий интерес, поскольку оно во многом может быть распространено на технологию других приборов.

Эта передовая технология стремительно развивалась в последнее десятилетие, причем заметный вклад в это развитие внесли авторы книги, активно работающие в известной лаборатории «Белл» (Мюррей-Хилл, США). В частности, д-р М. Паниш — один из создателей первого на Западе гетеролазера непрерывного действия при комнатной температуре.

В силу своих научных интересов и, возможно, вследствие ограниченного объема книги авторы исключили из нее некоторые важные разделы, например раздел о динамике лазерного излучения. Однако это вполне компенсируется сильными сторонами книги, о которых упомянуто выше.

Ссылки па литературу в подавляющем большинстве относятся к публикациям западных и японских авторов. Чтобы дать более полное представление о развитии теоретических и практических разработок в этой области, мы лаем список литературы, включающий обзорные работы и монографии на русском языке.

Советскими учеными внесен важный вклад в фундаментальные исследования, приведшие к созданию полупроводниковых лазеров и приборов на основе гетеропереходов (Ленинские премии за 1964 и 1972 гг.).

В русском издании исправлены опечатки, обнаруженные при переводе книги, а также замеченные авторами в американском издании и любезно присланные редактору.

П. Елисеев. Х. Кейси, М. Паниш. Лазеры на гетероструктурах. Издательство «Мир», Москва, 1981 .

В начало



Как вылечить псориаз, витилиго, нейродермит, экзему, остановить выпадение волос