Вестник МГТУ. 2016, №4.

Власова С. В. Использование полупроводниковых лазерных диодов… 700 Объектом исследования являлся промышленный лазерный диод ADL-63058KA мощностью 5 мВт, имеющий "красную" линию излучения 635 нм, работающий в интервале температур от –10 до 40 ° С, рабочее напряжение составляло 3 В. Спектр излучения лазерного диода исследовался при помощи монохроматора МДР-23 с установленным CCD-детектором 2 при температурах 31, –12 и –81 ° С. Температура излучателя измерялась с помощью термопары, укрепленной непосредственно на корпусе диода. На рисунке представлена зависимость интенсивности излучения диода (в относительных единицах) как функция длины волны при трех различных температурах. Рис. Влияние температуры на спектральный состав излучения промышленного полупроводникового диода ADL-63058KA Fig. The effect of temperature on the spectral composition of the ADL-63058KA industrial semiconductor diode radiation Из рисунка видно, что спектральный состав излучения существенным образом изменяется при изменении температуры лазерного диода. Можно отметить следующие особенности: – при температуре –12 ° С лазер генерирует практически одну частоту (одночастотный режим); – при температуре 31 ° С генерируется основная мода, но спектр представляет собой группу компонент, соответствующих, по-видимому, продольным модам лазера; – при температуре –81 ° С лазер работает в режиме спонтанного излучения; при этом компоненты, соответствующие различным продольным модам лазера, не сформированы окончательно, а лишь намечаются; – четко прослеживается тенденция, отмеченная также в работе [8]: с ростом температуры длина волны, соответствующая максимуму спектра излучения диода, смещается в сторону бо́ льших длин волн. Коэффициент β , соответствующий температурам 31 ° С и –81 ° С, рассчитанный по формуле (2), оказался равным (5,5 ⋅ 10 –4 ) эВ/К, что хорошо согласуется с литературными данными [3]. Это совпадение позволяет, с нашей точки зрения, сделать вывод, что зависимость длины волны излучения полупроводникового лазерного диода от температуры определяется, в основном, изменением ширины запрещенной зоны, другие факторы, в том числе и модовый режим, не оказывают заметного влияния на этот параметр. Выводы 1. Анализ факторов, которые могут оказывать воздействие на длину волны излучения полупроводникового лазера при изменении температуры его эксплуатации, показывает, что основным фактором является влияние температуры на величину ширины запрещенной зоны полупроводника, из которого изготовлен лазер. 2. Полученные результаты свидетельствуют о том, что в области температур 130÷150 К в полупроводниковом материале, используемом для изготовления лазерного диода марки ADL-63058TL, происходят процессы, приводящие к резкому изменению зависимости ширины запрещенной зоны 2 Измерения выполнены в ресурсном центре Санкт-Петербургского государственного университета "Нанофотоника".