Ayarlanabilir yarı iletken lazerin ayar prensibi (Ayarlanabilir lazer)

Ayarlama prensibiAyarlanabilir yarı iletken lazer(Ayarlanabilir lazer)

Ayarlanabilir yarı iletken lazer, lazer çıkışının dalga boyunu belirli bir aralıkta sürekli olarak değiştirebilen bir lazer türüdür. Ayarlanabilir yarı iletken lazer, dalga boyu ayarını gerçekleştirmek için boşluk uzunluğunu, ızgaralı yansıma spektrumunu, fazı ve diğer değişkenleri ayarlamak için termal ayar, elektriksel ayar ve mekanik ayarı benimser. Bu tür lazerin optik iletişim, spektroskopi, algılama, tıp ve diğer alanlarda geniş bir uygulama yelpazesi vardır. Şekil 1, bir maddenin temel bileşimini göstermektedir.ayarlanabilir lazerışık kazanım ünitesi, ön ve arka aynalardan oluşan FP boşluğu ve optik mod seçim filtre ünitesi dahil. Son olarak yansıma boşluğunun uzunluğunu ayarlayarak optik mod filtresi dalga boyu seçim çıkışına ulaşabilir.

ŞEKİL 1

Ayarlama yöntemi ve türetilmesi

Ayarlanabilirin ayar prensibiyarı iletken lazerleresas olarak, çıkış lazer dalga boyunda sürekli veya ayrı değişiklikler elde etmek için lazer rezonatörünün fiziksel parametrelerinin değiştirilmesine bağlıdır. Bu parametreler kırılma indisini, boşluk uzunluğunu ve mod seçimini içerir ancak bunlarla sınırlı değildir. Aşağıda birkaç yaygın ayarlama yönteminin ve bunların ilkelerinin ayrıntıları verilmiştir:

1. Taşıyıcı enjeksiyon ayarı

Taşıyıcı enjeksiyon ayarı, dalga boyu ayarını gerçekleştirmek için yarı iletken lazerin aktif bölgesine enjekte edilen akımı değiştirerek malzemenin kırılma indisini değiştirmektir. Akım arttığında aktif bölgedeki taşıyıcı konsantrasyonu artar, bu da kırılma indisinde bir değişikliğe neden olur ve bu da lazer dalga boyunu etkiler.

2. Termal ayar Termal ayar, dalga boyu ayarını gerçekleştirmek için lazerin çalışma sıcaklığını değiştirerek malzemenin kırılma indisini ve boşluk uzunluğunu değiştirmektir. Sıcaklıktaki değişiklikler malzemenin kırılma indisini ve fiziksel boyutunu etkiler.

3. Mekanik ayar Mekanik ayar, lazerin harici optik elemanlarının konumunu veya Açısını değiştirerek dalga boyu ayarını gerçekleştirmektir. Yaygın mekanik ayarlama yöntemleri arasında kırınım ızgarasının Açısının değiştirilmesi ve aynanın konumunun değiştirilmesi yer alır.

4 Elektro-optik ayarlama Elektro-optik ayarlama, malzemenin kırılma indisini değiştirmek için yarı iletken malzemeye bir elektrik alanı uygulanarak ve böylece dalga boyu ayarı sağlanarak gerçekleştirilir. Bu yöntem yaygın olarak kullanılırelektro-optik modülatörler (EOM) ve elektro-optik olarak ayarlanmış lazerler.

Özetle, ayarlanabilir yarı iletken lazerin ayar prensibi esas olarak rezonatörün fiziksel parametrelerini değiştirerek dalga boyu ayarını gerçekleştirir. Bu parametreler kırılma indisini, boşluk uzunluğunu ve mod seçimini içerir. Özel ayarlama yöntemleri arasında taşıyıcı enjeksiyon ayarlaması, termal ayarlama, mekanik ayarlama ve elektro-optik ayarlama yer alır. Her yöntemin kendine özgü fiziksel mekanizması ve matematiksel türevi vardır ve uygun ayarlama yönteminin seçiminin, ayarlama aralığı, ayarlama hızı, çözünürlük ve kararlılık gibi özel uygulama gereksinimlerine göre dikkate alınması gerekir.