Usuario:

Emisión de Luz (LED/Láser)

Storyboard

Recombinación radiativa (reuso de M4) que emite fotones espontáneamente (LED) o, bajo inversión de población y cavidad resonante, por emisión estimulada coherente (láser).

>Modelo

ID:('ky', 1737)


Tasa de emisión espontánea

Storyboard



$R_{sp}=Bnp$

$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$p$
Concentración de huecos
$1/m³$
$R_{sp}$
Tasa de emisión espontánea
$1/m³s$
$B$
Coeficiente de recombinación radiativa
$m³/s$



>Modelo

ID:('gm', 14970)


Densidad activa

Storyboard



$N=n+p$

$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$p$
Concentración de huecos
$1/m³$
$N$
Densidad total de portadores activos
$1/m³$



>Modelo

ID:('gm', 14971)


Condición de inversión

Storyboard



$n+p\geq N_{tr}$

$N_{tr}$
Densidad de transparencia
$1/m³$
$N$
Densidad total de portadores activos
$1/m³$



>Modelo

ID:('gm', 14972)


Ganancia óptica

Storyboard



$g=a(N-N_{tr})$

$g$
Ganancia óptica material
$1/m$
$N_{tr}$
Densidad de transparencia
$1/m³$
$N$
Densidad total de portadores activos
$1/m³$
$a$
Coeficiente diferencial de ganancia
$m²$



>Modelo

ID:('gm', 14973)


Umbral láser

Storyboard



$g_{th}=\alpha_{loss}+\frac{1}{2L}\ln\frac{1}{R_1R_2}$

$R_1$
Reflectividad del espejo 1
$1$
$R_2$
Reflectividad del espejo 2
$1$
$g_{th}$
Ganancia umbral de láser
$1/m$
$alpha_{loss}$
Pérdidas internas de cavidad
$1/m$
$L$
Longitud de cavidad
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14974)


Potencia óptica aproximada

Storyboard



$P_{opt}=\eta E_\gamma R_{sp}V_a\left(1+\frac{\max(0,g-g_{th})}{g_{th}}\right)$

$eta$
Eficiencia externa de salida
$1$
$g$
Ganancia óptica material
$1/m$
$g_{th}$
Ganancia umbral de láser
$1/m$
$R_{sp}$
Tasa de emisión espontánea
$1/m³s$
$E_gamma$
Energía del fotón emitido
$J$
$P_{opt}$
Potencia óptica aproximada
$W$
$V_a$
Volumen de región activa
$m³$



>Modelo

ID:('gm', 14975)


Energía del fotón

Storyboard



$E_\gamma=E_g$

$E_g$
Bandgap activo
$J$
$E_gamma$
Energía del fotón emitido
$J$



>Modelo

ID:('gm', 14976)


Dinámica de electrones

Storyboard



$\frac{dn}{dt}=\frac{n_{target}-n}{\tau_c}$

$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$n_{target}$
Electrones objetivo ajustables
$1/m³$
$ au_c$
Constante temporal de portadores
$s$



>Modelo

ID:('gm', 14977)


Dinámica de huecos

Storyboard



$\frac{dp}{dt}=\frac{p_{target}-p}{\tau_c}$

$p$
Concentración de huecos
$1/m³$
$p_{target}$
Huecos objetivo ajustables
$1/m³$
$ au_c$
Constante temporal de portadores
$s$



>Modelo

ID:('gm', 14978)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$eta$
eta_out
Eficiencia externa de salida
1
$R_1$
R1_mirror
Reflectividad del espejo 1
1
$R_2$
R2_mirror
Reflectividad del espejo 2
1
$g$
g_gain
Ganancia óptica material
1/m
$g_{th}$
g_gain_th
Ganancia umbral de láser
1/m
$alpha_{loss}$
alpha_loss_cavity
Pérdidas internas de cavidad
1/m
$n$
n_e_conc
Concentración de electrones
1/m³
$p$
p_h_conc
Concentración de huecos
1/m³
$N_{tr}$
N_transparency
Densidad de transparencia
1/m³
$N$
N_carrier_active
Densidad total de portadores activos
1/m³
$n_{target}$
n_target
Electrones objetivo ajustables
1/m³
$p_{target}$
p_target
Huecos objetivo ajustables
1/m³
$R_{sp}$
R_spont
Tasa de emisión espontánea
1/m³s
$E_g$
E_g
Bandgap activo
J
$E_gamma$
E_photon
Energía del fotón emitido
J
$L$
L_cavity
Longitud de cavidad
m
$a$
a_gain
Coeficiente diferencial de ganancia
$P_{opt}$
P_optical
Potencia óptica aproximada
W
$V_a$
V_active
Volumen de región activa
$B$
B_rad
Coeficiente de recombinación radiativa
m³/s
$ au_c$
tau_carrier
Constante temporal de portadores
s

ID:(0, 1737)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile