Načelo nastavitve nastavljivega polprevodniškega laserja (nastavljiv laser)

Načelo uglaševanjaNastavljiv polprevodniški laser(Nastavljiv laser)

Nastavljiv polprevodniški laser je vrsta laserja, ki lahko nenehno spreminja valovno dolžino laserskega izhoda v določenem območju. Nastavljiv polprevodniški laser sprejme toplotno nastavitev, električno nastavitev in mehansko nastavitev za prilagajanje dolžine votline, spektra refleksije rešetke, faze in drugih spremenljivk za doseganje nastavitev valovne dolžine. Ta vrsta laserja ima široko paleto aplikacij v optični komunikaciji, spektroskopiji, zaznavanju, medicini in na drugih področjih. Slika 1 prikazuje osnovno sestavo anastavljiv laser, vključno z enoto za pridobivanje svetlobe, votlino FP, sestavljeno iz sprednjih in zadnjih ogledal, ter enoto filtra za izbiro optičnega načina. Končno lahko s prilagajanjem dolžine refleksijske votline filter optičnega načina doseže izhod za izbiro valovne dolžine.

SL.1

Metoda uglaševanja in njena izpeljava

Načelo uglaševanja nastavljivegapolprevodniški laserjije v glavnem odvisna od spreminjanja fizičnih parametrov laserskega resonatorja, da se dosežejo neprekinjene ali diskretne spremembe valovne dolžine izhodnega laserja. Ti parametri vključujejo, vendar niso omejeni na, lomni količnik, dolžino votline in izbiro načina. V nadaljevanju so opisani nekateri pogosti načini uglaševanja in njihova načela:

1. Nastavitev z vbrizgavanjem nosilca

Nastavitev z vbrizgavanjem nosilca je sprememba lomnega količnika materiala s spreminjanjem toka, vbrizganega v aktivno območje polprevodniškega laserja, da se doseže uravnavanje valovne dolžine. Ko se tok poveča, se koncentracija nosilca v aktivnem območju poveča, kar povzroči spremembo lomnega količnika, kar posledično vpliva na valovno dolžino laserja.

2. Toplotno uravnavanje Toplotno uravnavanje je spreminjanje lomnega količnika in dolžine votline materiala s spreminjanjem delovne temperature laserja, da se doseže uravnavanje valovne dolžine. Spremembe temperature vplivajo na lomni količnik in fizično velikost materiala.

3. Mehanska nastavitev Mehanska nastavitev je doseči nastavitev valovne dolžine s spreminjanjem položaja ali kota zunanjih optičnih elementov laserja. Običajne metode mehanske nastavitve vključujejo spreminjanje kota uklonske mreže in premikanje položaja zrcala.

4 Elektrooptično uglaševanje Elektrooptično uglaševanje se doseže z uporabo električnega polja na polprevodniški material, da se spremeni lomni količnik materiala, s čimer se doseže uglaševanje valovne dolžine. Ta metoda se pogosto uporablja velektrooptični modulatorji (EOM) in elektrooptično uglašeni laserji.

Če povzamemo, načelo uglaševanja nastavljivega polprevodniškega laserja v glavnem izvaja uglaševanje valovne dolžine s spreminjanjem fizičnih parametrov resonatorja. Ti parametri vključujejo lomni količnik, dolžino votline in izbiro načina. Posebne metode uglaševanja vključujejo uglaševanje z vbrizgavanjem nosilca, toplotno uglaševanje, mehansko uglaševanje in elektrooptično uglaševanje. Vsaka metoda ima svoj specifičen fizikalni mehanizem in matematično izpeljavo, izbiro ustrezne metode uglaševanja pa je treba upoštevati glede na posebne zahteve uporabe, kot so obseg uglaševanja, hitrost uglaševanja, ločljivost in stabilnost.