Noskaņojama pusvadītāju lāzera (noskaņojuma lāzera) noregulēšanas princips

Noskaņošanas principsNoskaņojams pusvadītāju lāzers(Noskaņojams lāzers)

Noskaņojams pusvadītāju lāzers ir sava veida lāzers, kas noteiktā diapazonā var nepārtraukti mainīt lāzera izejas viļņa garumu. Noskaņojams pusvadītāju lāzers pieņem termisko noregulēšanu, elektrisko noregulēšanu un mehānisku noregulēšanu, lai pielāgotu dobuma garumu, režģa atstarošanas spektru, fāzi un citus mainīgos, lai panāktu viļņa garuma noregulēšanu. Šāda veida lāzeram ir plašs lietojumu klāsts optiskajā komunikācijā, spektroskopijā, sensoru, medicīnas un citās jomās. 1. attēlā parādīts a pamatkompozīcijaNoskaņojams lāzers, ieskaitot gaismas pastiprināšanas bloku, FP dobumu, kas sastāv no priekšējiem un aizmugurējiem spoguļiem, un optiskā režīma izvēles filtra bloku. Visbeidzot, pielāgojot atstarošanas dobuma garumu, optiskā režīma filtrs var sasniegt viļņa garuma atlases izvadi.

1. attēls

Noregulēšanas metode un tās atvasinājums

Noskaņojamā noregulēšanas principspusvadītāju lāzeriGalvenokārt ir atkarīgs no lāzera rezonatora fizikālo parametru maiņas, lai panāktu nepārtrauktas vai diskrētas izmaiņas izejas lāzera viļņa garumā. Šie parametri ietver, bet ne tikai, refrakcijas indeksu, dobuma garumu un režīma izvēli. Šī informācija par vairākām kopīgām noregulēšanas metodēm un to principiem:

1. Pārvadātāja injekcijas noregulēšana

Pārvadātāja iesmidzināšanas noregulēšana ir jāmaina materiāla refrakcijas indekss, mainot strāvu, kas ievadīta pusvadītāja lāzera aktīvajā reģionā, lai panāktu viļņa garuma noregulēšanu. Kad strāva palielinās, palielinās nesēja koncentrācija aktīvajā reģionā, kā rezultātā mainās refrakcijas indekss, kas savukārt ietekmē lāzera viļņa garumu.

2. Termiskā noregulēšana Termiskā noregulēšana ir jāmaina materiāla refrakcijas indekss un dobuma garums, mainot lāzera darbības temperatūru, lai panāktu viļņa garuma noregulēšanu. Temperatūras izmaiņas ietekmē materiāla refrakcijas indeksu un fizisko izmēru.

3. Mehāniskā noregulēšana Mehāniskā noregulēšana ir viļņa garuma noregulēšanas sasniegšana, mainot lāzera ārējo optisko elementu stāvokli vai leņķi. Parastās mehāniskās noregulēšanas metodes ietver difrakcijas režģa leņķa maiņu un spoguļa stāvokļa pārvietošanu.

4 Elektrooptiskā noregulēšana Elektro-optiskā noregulēšana tiek panākta, uz pusvadītāja materiāla elektrisko lauku uzklājot, lai mainītu materiāla refrakcijas indeksu, tādējādi sasniedzot viļņa garuma noregulēšanu. Šo metodi parasti izmantoElektrooptiskie modulatori (Eom) un elektroloptiski noregulētus lāzerus.

Rezumējot, noskaņojamā pusvadītāju lāzera noregulēšanas princips galvenokārt realizē viļņa garuma noregulēšanu, mainot rezonatora fiziskos parametrus. Šie parametri ietver refrakcijas indeksu, dobuma garumu un režīma izvēli. Īpašas noregulēšanas metodes ietver nesēja iesmidzināšanu, termisko noregulēšanu, mehānisko noregulēšanu un elektrooptisko noregulēšanu. Katrai metodei ir savs specifiskais fiziskais mehānisms un matemātiskā atvasināšana, un atbilstošas ​​noregulēšanas metodes izvēle ir jāapsver atbilstoši īpašajām lietojumprogrammu prasībām, piemēram, noregulēšanas diapazonam, noregulēšanas ātrumam, izšķirtspējai un stabilitātei.