Раздел: Документация
0 ... 44 45 46 47 48 49 50 ... 60  Рис. 120. Оптоэлектронная интегральная схема — многоканальный ретранслятор мент, с высокой скоростью анализирующий спектр сигнала радара. Через оптический волновод проходит звуковая волна, соответствующая сигналу радара, и свет от полупроводникового лазера. Неоднородности среды, вызванные звуковой волной, образуют линзу, производящую одномерное преобразование Фурье. Свет проходит через линзу и поступает на оптические приемники. Созданы также оптоэлектронные интегральные схемы—новый тип приборов, объединяющих не только оптические элементы, такие, как полупроводниковый лазер, но и приборы электроники, например транзисторы (рис. 120). В таких сборках используются сильные стороны оптики и электроники. Термин «оптическая интегральная схема»—новое слово, появившееся благодаря грандиозному проекту министерства внешней торговли (Японии. — Прим. перев.) «Развитие исследований систем, управляющих измерениями в практической оптике». Оптоэлектронные интегральные схемы используют в оптической связи. Они работают как усилители сигналов, проходящих по оптическим волокнам, и как ретрансляторы оптических сигналов. Кроме того, предполагают использовать их в многоканальной оптической связи и для связи с оптическим гетеродином. Что такое новые функциональные элементы оптоэлектроникй? Так как новыми функциональными элементами называют очень широкий круг приборов, то ограничимся элементами, названными министерством внешней торговли в информации о новых фундаментальных направлениях. Среди этих элементов технологически тесно связаны с оптоэлектроникой сверхструктурные приборы н трехмерные приборы. Сверхструктурный прибор — это изготовленная в виде отдельного функционального элемента сверхструктура из большого числа тонких пленок различных материалов в виде слоев, образующих взаимно запирающие переходы. Поперечным называют прибор, пропускающий носители перпендикулярно слоям. Типичный пример — полупроводниковый лазер с квантовым колодцем, имеющий сверхструктуру в активной области. Благодаря ей увеличивается КПД, уменьшается пороговая для лазерной генерации плотность тока и можно при прежних материалах получать излучение с более короткой длиной волны и более чистыми модами. Если зонная структура материала позволяет только непрямые переходы и дает плохой коэффициент светового выхода, то с помощью сверхструктуры можно сделать переходы прямыми и повысить световой выход. При нспользованни сверхструктуры GaAs и Al.tGai .tAs в лавинном фотодиоде из-за увеличения дискретности края зоны проводимости и уменьшения дискретности края валентной зоны увеличивается отношение коэффициентов ударной ионизации электронов н дырок, что ведет к ослаблению шумов. Активно ведутся исследования сверхструктурных приборов продольного типа, пропускающих носители вдоль слоев. На рис. 121 показан образец лавинного фотодиода. В нем для снижения шума увеличено отношение коэффициентов ударной ионизации электронов и дырок путем пространственного разделения рожденных светом электронно-дырочиых пар. Трехмерный прибор отличается от всех существующих приборов, в которых отдельные элементы собраны в линейки на плоскости, тем, что элементы Энергетические шы  Рис. 121. Продольный ланиннып фотодиод (F. Capasso, Electronics Letters, vol. 18, No. 1, p. 12, 1982) в нем собраны по вертикали. Ведутся активные разработки технологических процессов для производства таких приборов. Предполагается создавать трехмерные приборы для использования в различных, связанных с оптикой целях. Функциональная сборка показана иа рис. 122. В самом верхнем слое находятся светочувствительные элементы, а непосредственно под ними — элементы для обработки сигналов. Предполагается осуществить в одном приборе весь процесс — от приема световых сигналов до обработки информации. При надобности свет можно пропускать и до последующих слоев без обработки. Одна из особенностей трехмерного прибора в том, что сигнал может случайным образом проходить  Рис. 122. Трехмерный прибор Тонкими стрелками показано прохождение сигнала; квадратиками с кружком обозначены области элементарного преобразования 0 ... 44 45 46 47 48 49 50 ... 60
|
