Assorbimento, Emissione: joint DOS

Transcript

1 QW i MC

2 Assorbimeto, Emissioe: joit DOS

3 Elettroe e lacua si attraggoo e possoo formare u eccitoe Nel piao l eccitoe è libero di muoversi -e Eccitoe -e e e

4

5 Dipedeza dallo spessore del pozzo

6 Sommario eccitoe i QW -e e Spi itero Picco di assorbimeto be separato dal cotiuo e-h. Stato isolato el gap. Trasizioe tuabile 3. Statistica bosoica 4. Moto libero el piao k //

7 Pompaggio elettrico molto efficiete

8 Sistema che ammette iversioe di popolazioe

9 Azioe della cavità

10 Guadago g E Aρ E f E Bulk QW ρ3d E ρd E g E f E ge f E,,,4 Eergy ev Massimo g su stato eccitato frequeza emissioe che varia,,,4 Eergy ev Massimo g su stato fd frequeza emissioe che varia

11 Soglia Laser a QW molto più efficiete del laser bulk

12 Soglia ρ g E A E f E Bulk Laser IGaN

13 Soglia ρ g E A E f E QW Laser

14 Laser a giuzioe stadard Grade divergeza Fascio ellittico 6

15 Laser a cavità verticale Mior divergeza Fascio circolare miglior accoppiameto i fibra Soglia iferiore Miglior stabilità Miore rumore studio quatum oise Test su wafer 5

16 Quatum well i MC

17 Situazioe usuale RT Cavità verticale co Q elevato poche perdite, riduzioe soglia, Itesity,8,6,4 QW, MC, -, -,5,,5, Eergy

18 Situazioe usuale RT,,8 I LED effetto filtro, Itesity,6,4 Itesity,8,6,4, QW MC,, -, -,5,,5, Eergy Emissio Narrowig, -, -,5,,5, Eergy

19 Dipedeza agolare θ h θ h h si θ h h ck si θ h h h ck// h h h k k m // ph Shift i eergia mev h.5ev Agolo Itero gradi m ph kh c c h m m ph el.5 ev.5 MeV 3 6

20 Apertura agolare cavità Mior divergeza Fascio circolare miglior accoppiameto i fibra θ θ δθ it δθ ext FWHM Q.9 Q rad Shift i eergia mev rad δθ it FWHM Agolo Itero gradi

21 5.9 4 it rad Q rad Q FWHM δθ ext δθ θ θ,,,4,6,8, ,,,4,6,8, ,,,,4,6,8, , Agular patter Microcavità Dipolo Isotropo

22 VCSEL

23 Strog couplig teoria classica

24 Situazioe ottimale a LT,,8 Itesity,6,4, QW MC, -, -,5,,5, Eergy

25 [ ] / / γ γ ε γ ε χ γ ε ε χ ε γ γ i m e i m e E i m e E ex p i m ee e x x e m ee x x x res res t i t i & && Modello di Loretz per l eccitoe Oscillatore armoico forzato Dipolo elettrico idotto Soluzioe stazioaria Polarizzabilità

26 [ ] Im ~ Re ~ ~ γ γ γ γ γ γ χ ε ε ε χ ε ε χ ε G G G i G V N E E V N P E D E V N p V N P res r r res res Modello di Loretz per l eccitoe Polarizzazioe macroscopica Costate dielettrica Idice di rifrazioe complesso

27 Im ~ Re ~ Im ~ Re ~ Im ~ Re ~ ~ c e Ee e Ee Ee Ee z E G G G z ikz z c z c i z c i ikz α γ γ γ γ α Modello di Loretz per l eccitoe Idice di rifrazioe Coefficiete di assorbimeto

28 γ γ α γ G c G B -, -,5,,5, Eergy α Idice di rifrazioe di backgroud Modello di Loretz per l eccitoe Dispersioe usuale Dispersioe aomala

29 i C i i i t E t E R e Te E r t ϕ ϕ / Trasmissioe FP co risoaza l l l ~ α λ π i c R B / l l l l α ϕ α α ϕ α ϕ e R e e T t T E t E e R e e Te E r r t i C C i C i i i t Assorbimeto riduce trasmissioe e allarga le risoaze

30 l l α ϕ α e R e e T t T r i C C Trasmissioe FP co risoaza π ϕ λ π m c picco Posizioe c R B m r R B l l l Trascurado ϕ r la codizioe di risoaza è

31 B R R B B R R B R B R B R B m m m m picco Posizioe λ λ λ λ λ λ λ π λ λ π λ λ π l l l l l B Calcolo posizioe risoaze Metodo grafico Cavità be accordata -, -,5,,5, λλ R

32 Metodo grafico, cavità vuota λ λ B B R λ R Trasmissio,,8,6,4,, Lambda m

33 Metodo grafico, cavità co eccitoe λ B R λ B λ R 3 soluzioi

34 Spettri cavità co eccitoe modi ormali Resta u piccolo assorbimeto sulle code della bada eccitoica Picco cetrale trova u forte assorbimeto e o compare egli spettri

35 Al crescere della forza di oscillatore 3,66 3,64 G 3,6 3,6 3,58 3, Lambda m

36 Eccitoe udo Al crescere della forza di oscillatore lo splittig aumeta Modi ormali

37 Al crescere dell allargameto 3,64 3,6 3,6 γ 3, Lambda m

38 Eccitoe udo Al crescere dello allargameto lo splittig dimiuisce fio a sparire Modi ormali

39 Se la cavità è fuori sitoia 3,64 λ R cavità vuota 3,6 3,6 3, Lambda m

40 Al variare del tuig λ eccitoe udo 3,64 3,6 3,6 3, Lambda m

41 Al variare del tuig Trasmissio a.u Lamba m

42 Aticrossig Ω ε G / B γ X γ Ph Ω ε G / B Ω