Lect21:Pumping and Gain In equilibrium

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1 Lect21:Pumping and Gain In equilibrium
더 안정적인 에 보다 더 많은 carrier가 존재하게 된다,

2 Stimulated emission을 크게 해줌 Electrical pumping Realistic energy states
(위 energy level에 carrier를 더 많게 해줌) Not in equilibrium Optical pumping Pumping Stimulated emission을 크게 해줌 Electrical pumping Realistic energy states Ruby 의 energy state 로서 optical Pumping에 의해 energy level 3 으로 이동한다. 그러나 곧 energy level2 로 떨어진다. 하지만, 2 에 서는 long Life time을 갖고 있으므로 오래 머무를 수 있다. Ruby; Fig energy levels and the energy populations in a three level laser. ‘lomg’ and ‘short’ refer to the life time of the level

3 Ruby의 optical pumping 방법

4 ELECTRICAL PUMPING HeNe laser; barcode 검색에 쓰임 process가 다양함

5 X 반도체에 의한 pumping E Conduction band Energy gap K Valence band P N _
Pumping in PN junction forward bias V + V 전류는 hole 이 많은 곳에서 적은 곳으로 electron 이 많은 곳에서 적은 곳으로 흐른다 Energy gap 에 의해 빛의 특성이 결정된다. ( equilibrium 이라고 가정하고 유도한 식이므로 pumping 시 equilibrium이 깨지므로 더 이상 유효하지 않다) X (not pumping) 흡수

6 (Pumping 중) Transparency ; 실제로 나오는 photon 이 더 많다(spontaneous emission 이 있어서) ; gain 이 있다.(population inversion; 증폭기의 역할) I (pumping) ; loss의 존재

7 g; gain coefficient(1/길이)

8 Hw) problem1 in 1999 Test #3