Суперлюмінесцентне діодне джерело світла

Реферат: Суперлюмінесцентне діодне джерело світла містить гетероструктурні чіпи і мікрорезонатори. В один або декілька гетероструктурних чіпів введено мікрорезонатори когерентного випромінювання, котрі розміщені всередині або зовні випромінюючих гетеропереходів, під'єднаних окремо від гетероструктур спонтанних світлодіодів до системи управління та живлення. Гібридно-інтегральна структура виконана в гібридному або монолітному вигляді, в котру введено мікрорезонатори блакитного, зеленого, червоного і жовтого випромінювання, з'єднані з мікропроцесором (контролером) випромінювання. Гібридно-інтегральна структура з'єднана з блоком управління. UA 68640 U (12) UA 68640 U UA 68640 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до світловипромінюючих пристроїв, зокрема до світлодіодних випромінюючих структур, розташованих на підкладці здатних випромінювати світло в усьому діапазоні видимих довжин хвиль та вертикально випромінюючих лазерних структур на основі наногетероструктур. Відоме електролюмінесцентне джерело світла з мультишаровою структурою, що включає підкладку, джерело живлення, (Деклараційний патент України № 9705 А, Н05В 33/14, публікація 30.09.1996, бюл. № 3.). До причин, що заважають отримати описаний нижче результат при використанні відомого пристрою, відноситься те, що в електролюмінесцентному джерелі світла з мультишаровою структурою міститься шар люмінофору, котрий не дозволяє отримати достатню інтенсивність світла. Найбільш близьким пристроєм того ж призначення до заявленої корисної моделі за сукупністю ознак є супер'яскраве джерело білого світла, який включає гетероструктурні чіпи, мікрорезонатори (Патент України № 57542 А, H01L21/00, Публікація 16 06 2003, Бюл. № 6, 2003 р.). До причин, що перешкоджають досягненню очікуваного технічного результату, відноситься те, що в супер'яскравому джерелі білого світла не розглядається можливість введення мікрорезонаторів когерентного випромінювання червоного, зеленого та блакитного кольорів, введення котрих призначене для отримання чітких об'ємний голографічних зображень та не розглянута можливість мікропроцесорного управління для регулювання параметрами суперлюмінесцентного світлодіодного джерела живлення, що підвищує оптимізацію світлових потоків. В основу корисної моделі поставлено задачу в суперлюмінесцентному світлодіодному джерелі світла шляхом введення в один або декілька гетероструктурних чіпів мікрорезонаторів когерентного випромінювання, які розміщені всередині або ззовні випромінюючих гетеропереходів, під'єднаних окремо від гетероструктур спонтанних світлодіодів до системи управління та живлення, забезпечити отримання чітких об'ємних голографічних зображень та зв'язку з системою мікропроцесорного управління для регулювання параметрами суперлюмінесцентного світлодіодного джерела живлення, що підвищує оптимізацію світлопотоків, тобто підвищує якість суперлюмінесцентного світлодіодного джерела світла, зменшує витрати на виготовлення. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому суперлюмінесцентному світлодіодному джерелі світла, що включає гетероструктурні чіпи, мікрорезонатори, згідно з корисною моделлю, в один або декілька гетероструктурних чіпів введено мікрорезонатори когерентного випромінювання, котрі розміщені всередині або зовні випромінюючих гетеропереходів, під'єднаних окремо від гетероструктур спонтанних світлодіодів до системи управління та живлення, а гібридно-інтегральна структура виконана в гібридному або монолітному вигляді, в котру введено мікрорезонатори блакитного, зеленого, червоного і жовтого випромінювання, з'єднані з мікропроцесором (контролером) випромінювання, гібридно-інтегральна структура з'єднана з блоком управління. Ознаки, що відрізняють технічне рішення від прототипу не виявлені в інших технічних рішеннях при вивченні даної і суміжних областей техніки. На фіг. 1(а, б) продемонстровано загальну структуру включення суперлюмінесцентного світлодіодного джерела світла в двох конструктивних виконаннях (в розрізі). На фіг. 2, 3, 4 зображено структуру суперлюмінесцентного світлодіодного джерела світла в різних конструктивних виконаннях. На фіг. 5 зображено розташування системи мікролазерних структур в тілі світлодіодної структури. Суперлюмінесцентне світлодіодне джерело світла складається з n-контакту підкладки (1), на якій розміщена випромінююча гетероструктура (2), слід за нею сформовано діодну світловипромінюючу структуру почерговими шарами (3, 4, 5, 6), мікрорезонатором 7, до даної структури приєднують контакти 8, які забезпечують взаємодію структури з джерелом живлення спонтанного (9) та когерентного (10) випромінювань, до яких приєднано блок мікропроцесорного управління (11), активну область когерентного випромінювання (12) та дві активні області спонтанного випромінювання (13), які розташовані в одній системі (14). До n-(6) та р- (4) шарів - інжекторів, суперлюмінесцентного діодного джерела світла в частину активного шару активної області спонтанного випромінювання (13) введено резонатори (7), оптичні виходи яких розташовані на поверхні суперлюмінесцентного світлодіодного джерела світла. 1 UA 68640 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Почергово нанесено шарів 1, 2, 3, 4, 5, 6, які формують діодну світловипромінюючу структуру. Для отримання когерентного випромінювання в дану структуру, а саме в шари 3 та 6 вводиться система мікрорезонаторів 7, призначена для отримання суперлюмінесцентного діодного джерела світла. До даної структури приєднано контакти 8, котрі забезпечують взаємодію структури з джерелом живлення спонтанного (9) та когерентного (10) випромінювань, що забезпечують живлення структури. До системи, що складається з: діодної світловипромінюючої структури, яка містить шари 1, 2, 3, 4, 5, 6 та мікрорезонатори (7); джерела живлення спонтанного (9) та когерентного (10) випромінювання, - під'єднують на вхід мікропроцесорне управління (11), котре забезпечує управління світловими характеристиками. Пристрій на фіг. 1а складається з n-контакту підкладку (1), що виконує роль контактної площадки для забезпечення, зокрема зв'язку з системою мікропроцесорного управління, причому на контактній n-площадці (1) розташована підкладка (2), котра в різних конструктивних виконаннях може бути виготовлена зокрема з SiC (у випадку використання як підкладки SiC див. фіг. 16), Аl2О3, Si, на якій в свою чергу розташовано буферний шар (3) поєднаний з р-областю (4), на якій розташовано активну область (5), в якій проходять процеси отримання випромінювання квантів світла, на якій розташовано n-область (6), крізь яку проходять кванти монохроматичного некогерентного випромінювання в той час як верхня система брегівського рефлектора (7) призначена для отримання лазерного когерентного випромінювання. Дана структура об'єднана за допомогою контактів (8) з джерелом живлення спонтанного випромінювання (9) та окремо з джерелом живлення когерентного випромінювання (10), що проходить крізь мікропроцесорне управління (11), призначене для регулювання параметрами суперлюмінесцентного діодного джерела світла. Буферний шар (3) містить в конкретному місці першу пошарову систему Брегга. Фіг. 1б, що зображає суперлюмінесцентне діодне джерело світла в розрізі, складається з nконтакту (1) на якому розташована підкладка (2) виготовлена зокрема з SiC, на якій в свою чергу розташовано буферний шар (3), поєднаний з n-областю (4), на яку нанесено активну область (5), в котрій проходять процеси отримання випромінювання квантів світла, на якій розташовано n-область (6), крізь яку проходять кванти монохроматичного некогерентного випромінювання, в той час як система з брегівських рефлекторів (7) призначена для отримання лазерного випромінювання. Дана структура об'єднана системою контактів (8) з джерелом живлення спонтанного випромінювання (9) та окремо з джерелом живлення когерентного випромінювання (10), що проходить крізь мікропроцесорне управління (11), призначене для регулювання параметрами суперлюмінесцентного діодного джерела світла. N-контакт (1) виконує роль контактної плошадки для забезпечення, зокрема зв'язку з системою мікропроцесорного управління (11). Буферний шар (3) в конкретному місці містить першу пошарову систему рефлекторів Брегга (7). На n-області (4) розташовано контактну площадку (8), що виконана з урахуванням використання підкладки (2), за яку використано SiC. Фіг. 2 зображає конструктивне виконання (вигляд зверху) системи суперлюмінесцентних діодних джерел світла в котрому за допомогою контактів (8) здійснена взаємодія мікропроцесорного управління (11) (фіг. 1а, 1б) з активною областю когерентного випромінювання (12) та двома активними областями спонтанного випромінювання (13), що розміщено в загальному конструктиві (14). Фіг. 3 являє собою конструктивне виконання (вигляд зверху) суперлюмінесцентного діодного джерела світла, котре в даному випадку виконане з контактів (8), котрими забезпечена взаємодія суперлюмінесцентного світлодіодного джерела світла з джерелом живлення спонтанного (9) та когерентного (10) випромінювання та мікропроцесорним управлінням (11) Фіг. 1а,б суперлюмінесцентне діодне джерело світла виконане у формі паралелепіпедної або циліндричної структури, активної області когерентного випромінювання (12), яка розташована в активній області спонтанного випромінювання (13), виконаної у формі паралелепіпедної структури. Фіг. 4 являє собою конструктивне виконання (вигляд зверху) суперлюмінесцентного діодного джерела світла, котре в даній конструкції виконане з системи контактів (8), якими забезпечено зв'язок з джерелами живлення спонтанного (9), когерентного (10) випромінювання та мікропроцесорним управлінням (11), які взаємодіють з активною областю когерентного випромінювання (12), що виконані у формі циліндричної або паралелепіпедної структури, котра технологічно розташована в активній області спонтанного випромінювання (13), виконаної у циліндричній формі. Область спонтанного випромінювання також з'єднана контактом (8). Фіг. 5 зображає структуру суперлюмінесцентного діодного джерела світла, що виконана з контактів (8), які використані для зв'язку суперлюмінесцентного діодного джерела світла, джерела живлення спонтанного (9), когерентного (10) випромінювання, мікропроцесорного 2 UA 68640 U 5 10 15 управління (11), активної області когерентного випромінювання (12) та активної області спонтанного випромінювання (13). Фіг. 6 зображає структуру оптоелектронної моделі реєстрації зображення для формування якісно чіткого та високоінформативного голографічного зображення, що виконана з панелі управління (15), що виконує функцію засобу для налаштування, обслуговування та усунення неполадок пристрою, мікропроцесора (16), комутатора (17), джерела живлення (18), суперлюмінесцентного джерела світла (19), в котрій використане суперлюмінесцентне джерело світла. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Суперлюмінесцентне діодне джерело світла, що містить гетероструктурні чіпи, мікрорезонатори, яке відрізняється тим, що в один або декілька гетероструктурних чіпів введено мікрорезонатори когерентного випромінювання, котрі розміщені всередині або зовні випромінюючих гетеропереходів, під'єднаних окремо від гетероструктур спонтанних світлодіодів до системи управління та живлення, а гібридно-інтегральна структура виконана в гібридному або монолітному вигляді, в котру введено мікрорезонатори блакитного, зеленого, червоного і жовтого випромінювання, з'єднані з мікропроцесором (контролером) випромінювання, гібридноінтегральна структура з'єднана з блоком управління. 3 UA 68640 U 4 UA 68640 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5