Načelo nastavitev nastavitvenega polprevodniškega laserja (nastavljiv laser)

Načelo uglaševanjaPrilagodljiv polprevodniški laser(Nastavljiv laser)

Prilagodljiv polprevodniški laser je nekakšen laser, ki lahko v določenem območju neprestano spreminja valovno dolžino laserskega izhoda. Prilagodljiv polprevodniški laser sprejme toplotno nastavitev, električno nastavitev in mehansko nastavitev, da prilagodi dolžino votline, spekter odseva, faza in druge spremenljivke, da dosežete nastavitev valovne dolžine. Ta vrsta laserja ima široko paleto aplikacij v optični komunikaciji, spektroskopiji, zaznavanju, medicinskih in drugih področjih. Slika 1 prikazuje osnovno sestavo anastavljiv laser, vključno z enoto za pridobivanje svetlobe, votlino FP, sestavljeno iz sprednjih in zadnjega ogledala, in filtrirno enoto za izbiro optičnega načina. Končno lahko s prilagajanjem dolžine odsevne votline filter optičnega načina doseže izhod valovne dolžine.

Slika 1

Metoda uglaševanja in njena izpeljanka

Načelo uglaševanjapolprevodniški laserjiV glavnem je odvisno od spreminjanja fizičnih parametrov laserskega resonatorja, da dosežemo neprekinjene ali diskretne spremembe v izhodni valovni dolžini. Ti parametri vključujejo, vendar niso omejeni na, indeks loma, dolžino votline in izbiro načina. Naslednje podrobno opisujejo več običajnih metod uglaševanja in njihovih načel:

1. uglaševanje nosilca

Nastavitev nosilca vbrizgavanja je spremeniti indeks refrakcije materiala s spremembo toka, vbrizganega v aktivno območje polprevodniškega laserja, da se doseže nastavitve valovne dolžine. Ko se tok poveča, se koncentracija nosilca v aktivnem območju poveča, kar povzroči spremembo indeksa loma, kar posledično vpliva na lasersko valovno dolžino.

2. Termična nastavitev toplotne nastavitve je spremeniti indeks loma in dolžino votline s spreminjanjem delovne temperature laserja, tako da dosežete nastavitev valovne dolžine. Spremembe temperature vplivajo na indeks loma in fizično velikost materiala.

3. Mehansko nastavitev Mehansko nastavitev je doseganje nastavitve valovne dolžine s spreminjanjem položaja ali kota zunanjih optičnih elementov laserja. Pogoste metode mehanske nastavitve vključujejo spremembo kota difrakcijske rešetke in premikanje položaja ogledala.

4 Elektro-optično nastavitev elektro-optične nastavitve dosežemo z uporabo električnega polja na polprevodniški material za spremembo indeksa loma materiala in s tem dosežemo nastavitev valovne dolžine. Ta metoda se običajno uporablja vElektro-optični modulatorji (EOM) in elektro-optično uglašene laserje.

Če povzamemo, načelo nastavitve nastavitvenega polprevodniškega laserja v glavnem uresničuje nastavitev valovne dolžine s spreminjanjem fizičnih parametrov resonatorja. Ti parametri vključujejo indeks loma, dolžino votline in izbiro načina. Specifične metode nastavitve vključujejo nastavitev nosilca vbrizgavanja, toplotno nastavitev, mehansko nastavitev in elektro-optično nastavitev. Vsaka metoda ima svoj specifični fizični mehanizem in matematično izpeljavo, izbiro ustrezne metode nastavitve pa je treba upoštevati v skladu s posebnimi zahtevami uporabe, kot so razpon nastavitve, hitrost uglaševanja, ločljivost in stabilnost.