半導体レーザーの分野に明るい人に質問させていただきます。量子効率と、量子微分効率とでははどこがどのように違うのでしょうか?また、レーザーの出力の効率を表すのに微分量子効率が用いられているのは何故なのでしょうか?

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回答(1件)

id:foobarqux No.1

foobarqux回答回数73ベストアンサー獲得回数02003/10/29 19:01:01

ポイント40pt

私は門外漢ですが、敢えて回答させていただきます。

URLに示すPDF中の15ページ付近で、量子効率と微分量子効率を解説しています。

参考URLのFig.5をご覧下さい。

Quantum Efficency(量子効率)と

Differential Quantum Efficency(微分量子効率)の関係を表すグラフです。

お役に立てば幸いです。

id:Xenos

上のpdfの説明を読んで、違いについて理解たと思います。大変助かりました。

foobarquxさんご回答ありがとうございました。

ちなみに

> レーザーの出力の効率を表すのに微分量子効率が用いられているのは何故なのでしょうか?

という質問についての自分なりの考えを書かしていただきます。

”ただの量子効率でレーザーの効率を表現してしまうと、しきい値電圧(立ち上がり電圧)付近において量子効率の値が大きく変動してしまいどの効率が一番正しいのか全く分からなくなってしまう。

 そこで、微分量子効率で考えると、しきい値を過ぎれば、ほぼL-I特性(出力-電流特性)グラフが直線になるので、電流がいくら増えても効率は一定値をとる。

すなわち、「一定値をとる微分量子効率の方がレーザー効率を正確に表すことができる。」という理由で微分量子効率が使われていると考えられる。”

ポイントが残り少なくなってきたので、これで、質問の方は終了させていただきますが、上の私の解釈が大きく間違っている場合、どなたさまか、いわし掲示板でフォローしていただけると助かります。

厚かましいお願いですが皆様どうかよろしくお願いいたします。m(_ _)m

2003/10/29 20:23:42
  • id:Xenos
    しまった、間違えた(^^;)

    私の解釈のところに”しきい値電圧(立ち上がり電圧)”とありますが
    正しくは”しきい値電流(立ち上がり電圧みたいなもの)”です。
    やっぱりトランジスタの勉強しながらレーザーダイオードのことを考えてはいけませんね。
  • id:atok
    Re:しまった、間違えた(^^;)

    分光屋をやってるもので、半導体レーザーもよく日常的に使っているので、この手のグラフはよく目にします。

    「なんで微分したものをグラフにするのか?」ということは僕も疑問だったので、指導教官に聞いたのですが、単に「出力の(Currentに対する)線形性を見やすい」からだそうです。

    通常、半導体レーザーに対してUser側が設定できるのはCurrent(電流)だけなので、Currentを調整することによって出力を増やしたり減らしたりするわけです。このときに、線形的に出力が変わってくれないと不便なんですね。Xenosさんも書いておられるように、ほぼlinearになるのが正しいのですが、厳密にいえばそうはいっていなかったりする。「どのくらいlinearになっているのか?」という品質を示すものとして、微分したものが使われているということらしいです。

    間違ってたらごめんなさいね。
  • id:Xenos
    Re(2):しまった、間違えた(^^;)

    なるほど。linearity の度合いを示す一つの指標でもあったのですね。
    学生実験でこの課題が出て、担当の院生に直接聞くわけにもいかなかったので、大変参考になりました。
    atokさん、どうもありがとうございました。

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