DE1222181B

DE1222181B - Optischer Sender mit einer Halbleiterdiode als stimulierbarem Medium

Info

Publication number: DE1222181B
Application number: DET26760A
Authority: DE
Inventors: Dr Manfred Boerner
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1964-08-08
Filing date: 1964-08-08
Publication date: 1966-08-04

Description

Optischer Sender'mit einer Halbleiterdiode als Die Erfindung betrifft einen optischen Sender mit stimulierbarem Medium einer Halbleiterdiode als stimulierbarem Medium, dessen kohärentes Licht unter Ausnutzung elastooptischer Effekte schallmoduliert ist.
In der Nachrichtentechnik ist es bekannt, den Injektionsstrom einer als optischen Sender betriebenen Halbleiterdiode, z. B. einer Galliumarsendiode, zu modulieren. Zu diesem Zweck wird in einem von der Diode getrennten Mikrophonkreis eine Modulation einer elektrischen Spannung erzeugt und daraufhin der modulierte Strom dem Diodenkreis zugeführt, wo er zur Steuerung bzw. Modulation des Injektionsstromes dient. Der so modulierte Injektionsstrom bewirkt dann eine Modulation des von der Halbleiterdiode des optischen Senders ausgestrahlten kohärenten Lichtes. Die Modulation einer elektrischen Spannung in einem von der Diode getrennten Mikrophonkreis und die nachfolgende Modulation des kohärenten Lichtes im stimulierbaren Halbleiterdiodenkreis nach dem Stand der Technik ist wegen des dazu erforderlichen Aufwandes als ein Nachteil anzusehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Sender anzugeben, bei dem es auf einfache Weise möglich ist, das ausgestrahlte kohärente Licht unmittelbar zu modulieren. Für einen optischen Sender mit einer Halbleiterdiode als stimulierbarem Medium, dessen kohärentes Licht unter Ausnutzung elastooptischer Effekte schallmoduliert ist, wird erfindungsgemäß die Aufgabe dadurch gelöst, daß die modulierende Schallenergie mittels einer Membran über einen Stößel auf die als einseitig eingespannte Zunge ausgebildete Halbleiterdiode übertragen wird.
Mit Hilfe der-erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich, das von der Halbleiterdiode ausgestrahlte kohärente Licht unmittelbar zu modulieren. Dies hat seine Ursache darin, daß sich der Ort größter, durch die Schallschwingungen hervorgerufener mechanischer Spannungen in der Diodenkristallplatte in der Nähe ihrer Auflagekante und damit in der Nähe des pn-Überganges der Halbleiterdiode befindet. Die Halbleiterdiode bildet mit ihren parallelen Stirnflächen einen optischen Resonator, einen sogenannten Fabry-Perot-Resonator, innerhalb dessen das im pn-übergang erzeugte Licht viele Male hin- und herreflektiert und auf diese Weise eine Gleichphasigkeit des ausgestrahlten Lichtes erzeugt wird. Durch die erfindungsgemäß im Bereich des pn-überganges vorhandenen hohen mechanischen Spannungen wird nun das von der Halbleiterdiode emittierte kohärente Licht im Rhythmus dieser Spannungen moduliert, und zwar wird sowohl infolge der Einwirkung der mechanischen Spannungen auf den Bandabstand des Halbleitermaterials die Wellenlänge als auch infolge der Einwirkung dieser Spannungen auf die Lebensdauer der angeregten Energiezustände der Ladungsträger die Intensität des von der Halbleiterdiode ausgestrahlten kohärenten Lichtes beeinflußt.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung ist in der F i g. 1 dargestellt. Auf einem Montierfuß 1 befindet sich eine Erhöhung in Form eines auf ihm befestigten Klötzchens 2, auf welchem eine Halbleiterdiode 3 mit einem Bruchteil ihrer Länge aufliegt und befestigt ist. Der pn-übergang 4 der Halbleiterdiode 3, der mit der äußeren Durchführung 5 des Montierfußes verbunden ist, ist unmittelbar über der vorderen Auflagekante der Halbleiterdiode 3 auf dem Klötzchen 2 angeordnet. Zwischen einer Stelle 7' am äußeren Rand der Membran 7, welche z. B. durch den Deckel der Verschlußkappe der Vorrichtung gebildet wird, und einer vom pn-Übergang 4 weit entfernten Stelle 3' am Ende des frei überstehenden Teiles der Halbleiterdiode 3 ist der Stößel 8 befestigt. Unter der Einwirkung eines äußeren Schallfeldes 9 wird die Membran 7 in Schwingungen versetzt. Diese Schwingungen werden über den Stößel 8 auf die einseitig befestigte Halbleiterdiode 3 übertragen, welche zu Biegeschwingungen angeregt wird, deren größte Amplituden sich am Ende ihres frei überstehenden Teiles ausbilden. In der Umgebung der Auflagekante 6 entstehen dann die größten inneren mechanischen Spannungen der Halbleiterdiode 3, welche in der oben beschriebenen Weise die Lichtemission der Halbleiterdiode steuern.
Die F i g. 2 zeigt das auf dem Auflageplättchen 2 befestigte Diodenkristallplättchen 3 in vergrößerter räumlicher Darstellung. 10 ist eine zur Kontaktierung der Halbleiterdiode dienende Elektrode. Das modulierte kohärente Licht tritt in Richtung 11 aus.
Das mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung erzeugte modulierte kohärente Licht läßt man z. B. durch ein Fenster in der Verschlußkappe der Anordnung nach außen treten.

Claims

Patentansprüche 1. Optischer Sender mit einer. Halbleiterdiode als stimulierbarein Medium, dessen kohärentes Licht unter Ausnutzung elastooptischer Effekte schallmoduliert ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die modulierende Schallenergie (9) mittels einer Membran (7) über einen Stößel (8) auf die als einseitig eingespannte Zunge ausgebildete Halbleiterdiode (3) übertragen wird.
2. Optischer Sender nach.Ansprgch 1, dadurch einem Bruchteil ihrer Länge auf -einem auf dem Montierfuß (1) angebrachten'Klötzchen (2) aufliegt und befestigt ist, der pn-übergang (4) der Halbleiterdiode (3) unmittelbar über ihrer vorderen Auflagekante auf dem Klötzchen angeordnet ist und der den Schall übertragende Stößel (8) oben die Membran (7) und unten die Halbleiterdiode (3) in ihrem mechanisch schwingenden Teil (Y) weit vom Auflagepunkt entfernt belührt. 3. Optischer Sender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel der Verschlußkappe der Anordnung die Membran (7) darstellt und als Austrittsöffnung für das modulierte kohärente Licht ein Fenster in der Verschlußkappe der Anordnung angebracht ist. In Betracht gezogene Druckschriften Französische Patentschrift Nr. 1348 001 USA.-Patentschrift Nr. 3 059 117; Nachrichten Technische Zeitschrift, Bd. 16, Nr. 11, November 1963, S. 561; Physikalische Berichte, Bd. 43, Nr. 7, Juli 1964, S. 2050, Ziff. 7-812; Science Abstracts, Sect. A, Bd. 67, Nr. 800 vom 1. 8.1964, S. 1728, Ziff. 19 271.