Способ измерения мощности излучения квантовых

 

l с ее v, лФ, яЬ е» юе

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ аоыз

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.11.1972 (№ 1748115i26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 22.Х 1973. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 7.111.1974

<1, Кл. H 01s 3/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий

УДК 621.382(088.8) Авторы изобретения

В. В. Былинкин, Н. В. Жимская, П. М. Валов и Б. С. Рывкин

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ КВАНТОВЫХ

ГЕН EPATOPOB

Изобретение может быть использовано в квантовой электронике для измерения энергетических и временных характеристик излучения оптических квантовых генераторов (ОКГ) на углекислом газе.

Известен способ измерения мощности излучения ОКГ на СОе, по которому измеряют фотосигнал на торцах фоторезистора, к которому приложено внешнее электрическое поле, а излучение, вызывающее примесную фотопроводимость, подается на фотоприемник перпендикулярно к направлению внешнего поля. Для определения мощности излучения фотосигнал делят на фоточувствительность.

Однако этот способ требует применения низких температур (по крайней мере, жидкого азота); кроме того, диапазон измеряемых плотностей мощности излучения ограничен пределом насыщения примесной фотопроводимости (по экспериментальным данным этот предел составляет 2 10 вт/см ), а временное разрешение не лучше, чем 10- сек. Способ может быть осуществлен только при наличии внешнего электрического поля.

Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых мощностей в область больших потоков, улучшение временного разрешения, расширение спектральной характеристики неохлаждаемых полупроводниковых фотоприемников в область больших длин волн и устранение внешнего питания.

Цель по предлагаемому способу достигается тем, что при измерении мощности ОКГ измеряют величину фото э. д. с., возникающую па участке однородного кристалла полупроводника в направлении распространения излучения, а измеряемую мощность определяют путем деления величины фото э. д. с. на вели10 чину фоточувствительности, Предлагаемый способ измерения мощности излучения ОКГ основан на том факте, что при взаимодействии свободных носителей тока (дырок или электронов) с фотонами кроме

1s энергии носители получают также импульс.

Вследствие этого электронная система приобретает направленное движение относительно решетки кристалла, и на торцах полупроводникового образца в направлении движения

20 возникает фото э. д. с.

На чертеже схематически показана полупроводниковая пластина, облучаемая излучением ОКГ, при измерении мощности излучения по предлагаемому способу.

2s Измерения проводят при комнатной температуре на СОе-лазере с модулированной добротностью; частота модуляции 400 гц, дли Iельность импульса примерно 0,25 10 сек, мощность в импульсе -2 квт на длине волны

3о 10,6 мкм. Излучение фокусировалось линзой с

405153

Предмет изобретения

Составитель А. Кот

Техред E. Борисова

Корректоры: Л. Корогод и А. Николаева

Редактор И. Орлова

Заказ 462/16 Изд. № 2078 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 фокусным расстоянием 200 мм в пятно площадью .1 мм и направлялось на образец по стрелке А. Фотосигнал в виде э.д.с. с контактов 1 и 2 подавался через усилитель на скоростной осциллограф. Фотоприемники воспроизводили форму лазерного импульса с точностью временного разрешения используемой электронной аппаратуры.

Предлагаемый способ измерения мощности длинноволнового ИК излучения выгодно отличается от существующих способов малой инерционностью, отсутствием охлаждения и внешнего питания, а, также простотой установки, требуемой для его реализации. Теоретическое предельное временное разрешение фотоприемников определяется временем релаксации свободных носителей тока.

Способ измерения мощности излучения квантовых генераторов путем облучения полупроводниковой пластины с контактами электромагнитным излучением, отличающийся тем, что, с целью увеличения измеряемой мощности, повышения временного разрешения и расширения спектрального диапазона при

10 комнатной температуре, полупроводниковую пластину облучают электромагнитным излучением, лежащим за пределами ее собственной фотопроводимости при отсутствиии внешнего электрического поля, измеряют фото э. д. с. в

15 направлении излучения и по отношению фото э. д. с. к фоточувствительности пластины судят о мощности излучения.