Интерферометр,репесматриваемый по длине волны

Интерферометр,репесматриваемый по длине волны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

5дь". гф .

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«» 47IS34

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 17.05.73 (21) 1926750/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 25.05.75. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 17.1!.75 (51) Ч. Кл. Н 01 s 3 18

G 01b 9/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 535.411 (088.8) (72) Авторы изобретения Л. Е. Воробьев, И. В. Крутецкий и A. Б. Федорцев (71) Заявитель Северо-западный заочный политехнический институт (54) ИНТЕРФЕРОМЕТР, ПЕРЕСТРАИВАЕМЫИ

ПО ДЛИНЕ ВОЛНЫ

e - . Р Л для р-типа (2) 0 т . т" С -

20 высокочастотная диэлектрическая проницаемость полупроводника в отсутствие свободных носителей тока; заряд электрона; концентрация свободных электронов в и-материале и дырок в р-материале; где

25 е—

A „, Є—

Изобретение может быть использовано в различных оптических системах, в частности в качестве перестраиваемого лазерного резонатора в инфракрасном диапазоне длин волн.

Известны интерферометры, в которых перестройка по длине волны происходит за счет изменения расстояния между отражающими поверхностями (зеркалами) . При механической перестройке трудно соблюсти строгую параллельность смещения зеркала. Вследствие этого добротность механически перестраиваемого резонатора невысока, особенно в диапазоне инфракрасного и видимого света, где возрастают требования к параллельности смещения. Осуществление механической перестройки со с|верхвысокими частотами невозможно.

Цель изобретения — увеличение добротности перестраиваемого резонатора и повышение максимальной скорости перестройки, Это достигается за счет электронной перестройки длины волны интерферометра, осуществляемой помещенной между отражающими поверхностями интерферометра плоско.параллельной полупроводниковой пластиной с р — и переходом, плоскость которого параллельна поверхности пластины. При этом хотя бы одна из областей пластины легируется донорной примесью до такой степени, что в этой области показатель преломления полупроводника на рабочей длине волны интерферометра заметно отличается от показателя преломления кристаллической решетки в от5 сутствие подвижных носителей тока.

На чертеже приведена, схема одного пз вариантов выполнения интерферометра, имеющего пластину с одним р — и переходом.

Приняты следующие обозначения: перестраиваемый элемент 1, источник 2 управляющего напряжения; зеркала 8.

Диэлектрическая проницаемость полупроводника в определяется по формулам: !

5 е - М„Лв е = в "„, для и-типа (1) пС е-

4 (1634

Составитель Г. Петрова

Тех ред Н. Ханеева

Редактор А. Батыгин

Корректор И. Симкина

Заказ 999, 1421 Изд. М 850 Тира>к 833 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР го делаM изобретений и открытий

Москва, 7(-35, Раушская наб., д, 4/5

Тип. Харьк. Фил. гред. «Патент»

Х.о — длина волны инфракрасного света;

m" zzz» — эффективные массы электрои р нов и дырок;

С вЂ” скорость света.

В области объемного заряда р — п перехода диэлектрическая проницаемость равна в из-за отсутствия в этой области подвижных носителей тока. Показатель преломления вещества равен .квадратному корню из диэлектрической проницаемости. Поэтому полупроводниковая пластина с р — п переходом может быть представлена, с точки зрения ozzтики, в .виде трехслойной структуры с показателями преломления и„=Р в„ „п-области, по,о,а=и 1 .-. — в области объемного заряда и nð — — )г ер — в р-области.

Длина оптического пути t излучения в пластине будет равна:

1= n„(h„— l„) +n (1+ l„) + n„(h„— l„) (3) где h„ h — расстояния от плоскости металлургического р — и перехода до граней пластины в р- и п-областях, а

l и lð — толщины областей объемного заряда в п- и р-областях.

При изменении управляющего напряжения, являющегося напряжением смещения р — и перехода, изменяетоя толщина областей объеиного заряда /„и l„и, следовательно, длина оптического пути излучения в пластине f. Тем тамым осуществляется перестройка резонатора по длине волны.

Величина Л изменения длины оптического пути в пластине определяется по формуле:

= ) фг,-,+- -,.j)/ —,: — + —,:- (4) 1 1 иг,, /я, где cp — контактная разность потенциалов п и р областей. Для увеличения диапазона перестройки по длине волны между отражающими поверхностями интерферометра может быть помещено несколько перестраивающих пластин. В этом случае изменение олтичеокой длины пути излучения в интерферометре будет равно сумме величин Л в каждой пластине.

Существенный выигрыш может быть получен в случае применения многослойной р — п структуры.

25 Предмет изобретения

Интерферометр, перестраиваемый ilo длине волны, содержащий две отражающие поверхности и источник управляющего напряжения, от,гичаюшийся тем, что, с целью увеличения скорости перестройки, в нем между отражающими поверхностями расположена полупроводниковая пластина с р — и переходами, непараллельными оптической оси, соединен35 ными с источником управляющего напряжения.