発光ダイオードとレーザーの波長の比較図

質問１

発光ダイオードの放出する光は波長が複数あり広がって、レーザーは単一波長で鋭いピークを持っているはずです。
それを比較した図はないでしょうか？


質問２

レーザーの反転分布は、ボルツマン分布の式で説明されているものが多いです。
しかし、厳密には電子はパウリの原理から、フェルミ分布に従うはずです。
反転分布をフェルミ分布を使って説明しているものはないでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2020/06/10 14:43

半導体レーザーの波長特性は内蔵する共振器によるものです。

反転分布は熱平衡状態ではないので
フェルミ分布で表すことはできません。
ポンピングから分布を求めるのは容易ではありません。
便宜的に「負温度」でボルツマン分布にしているだけです。

この回答へのお礼

ご回答有難う御座います。


＞フェルミ分布で表すことはできません。

下記には、次の通り説明があります。

反転分布は（便宜上）負温度とも呼ばれる。
これは、フェルミ・ディラック分布の式において、温度項の符号をマイナスにした状態とも考えることができるためである。


https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8D%E8%BB%A2 …


下記の式（13.1）がフェルミ・ディラック分布の式ではないでしょうか？


https://optipedia.info/laser/handbook/laser-hand …

＞半導体レーザーの波長特性は内蔵する共振器によるものです。

その通りです。レーザーの光はコヒーレント、ＬＥＤはインコヒーレントというようなイメージを持っています。
そんな図はないでしょうか？

お礼日時：2020/06/10 15:08