Генерация наносекундных импульсов излучения в режиме модулированной добротности.

Для модуляции добротности в твердотельных лазерах применяются вращающиеся зеркала и призмы, играющие роль глухих зеркал резонаторов, электро-оптические затворы, пьезооптические диафрагмы и просветляющиеся фильтры [730]. Такие фильтры называются обычно пассивными затворами, так как их открывает само генерируемое излучение. Путем модуляции добротности получают один мощный моноимпульс или серию импульсов, длительность которых в зависимости от параметров резонатора, активной среды, модулирующего элемента и интенсивности накачки варьируется от единиц до десятков и сотен наносекунд.

Как отмечалось выше, в полупроводниковых лазерах обнаружена внутренняя модуляция добротности, приводящая к увеличению времени задержки и сокращению длительности импульса. Кроме того, получена генерация сверхкоротких импульсов в инжекционных лазерах и лазерах с электронной накачкой (§ 26) при неоднородном возбуждении активной среды.

Неодородное возбуждение активного слоя легче всего создать в разрезных диодах (рис. 130), у которых на контактной поверхности сделана канавка, параллельная зеркалам резонатора. Две части диода оказываются электрически изолированными друг от друга. Степень возбуждения одной части

Рис. 130. Зависимость частоты повторения и длительности импульсов генерации (а) разрезного диода (б) от при а

определяется током а второй части — током В то же время общий плоский -переход обеспечивает надежную оптическую связь между частями диода, разделенными канавкой.

В [723] обе части диода возбуждались независимыми генераторами тока. Амплитуды импульсов тока плавно изменялись от до . При определенном значении тока несколько раз превышающем в течение всей длительности тока мсек наблюдалась генерация регулярных импульсов излучения длительностью порядка 1 нсек и с частотой повторения более С увеличением тока при постоянном значение увеличивалось, а длительность импульса уменьшилась (рис. 130). Область значений где наблюдается генерация наносекундных импульсов, исследована в [722].

Такую работу инжекционных лазеров по аналогии с твердотельными лазерами, имеющими пассивные затворы, следует относить к генерации в режиме модулированной добротности. Роль пассивного затвора разрезного диода играет менее возбужденная его часть.

Исследованию свойств разрезных диодов, особенно их бистабильному и триггерному режиму генерации, посвящено много работ [697, 707, 726, 713—734], поскольку эти приборы перспективны для создания логических элементов вычислительных машин. Длительность импульсов генерации таких диодов в режиме внутренней модуляции добротности иногда составляет десятые доли наносекунд [735].