Способ измерения мощности излучения квантовых

рее ч,Мт" .,; 9 Ьею ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 О 515 З Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое. от авт. свидетельстваЗаявлено 15.11,1972 ( 1748115126-25)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 22,Х 1973. Бюллетень44Дата опубликования описания 7.1 Н.1974 М, Кл, Н 01 з 3/18 Государственный комитетСовета Министров СССРпа делам изобретенийи открытий УДК 621.382(088,8) Авторыизобретения В. В. Былинкин, Н. В. Жимская, П. М, Валов и Б, С. Рывкин Заявитель СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ КВАНТОВЫХ ГЕН ЕРАТО РОВ1Изобретение 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 из 5 меряют величину фотоэ.д.с., возникающуюпа участке однородного кристалла полупроводника в направлении распространения излучения, а измеряемую мощность определяютпутем деления величины фото э. д, с. на вели 10 чину фоточувствительности,Предлагаемый способ измерения мощностиизлучения ОКГ основан на том факте, что привзаимодействии свободных носителей тока(дырок или электронов) с фотонами кроме15 энергии носители получают также импульс.Вследствие этого электронная система приобретает направленное движение относительнорешетки кристалла, и на торцах полупроводникового образца в направлении движения20 возникает фото э. д. с.На чертеже схематически показана полупроводниковая пластина, облучаемая излучением ОКГ, при измерении мощности излучения по предлагаемому способу.25 Измерения проводят при комнатной температуре на СОе-лазере с модулированной добротностью; частота модуляции 400 гц, длительность импульса примерно 0,25 10 всек,мощность в импульсе -2 квт на длине волны3 о 10,6 мкм. Излучение фокусировалось линзой сРедактор И. Орлова Заказ 462/16 Изд.2078 Тираж 780 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 45Типография, пр. Сапунова, 2 3фокусным 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 излученияквантовых 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, полупроводниковуюпластину 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 фотоэ.д.с. к фоточувствительности пластины судят о мощности излучения.