Ayarlanabilir yarı iletken lazerin ayar prensibi (ayarlanabilir lazer)

Ayarlama ilkesiAyarlanabilir yarı iletken lazer(Ayarlanabilir lazer)

Ayarlanabilir yarı iletken lazer, belirli bir aralıkta lazer çıkışının dalga boyunu sürekli olarak değiştirebilen bir tür lazerdir. Ayarlanabilir yarı iletken lazer, boşluk uzunluğunu ayarlamak için termal ayar, elektrik ayarlama ve mekanik ayar, dalga boyu ayarına ulaşmak için ızgara yansıma spektrumu, faz ve diğer değişkenleri benimser. Bu tür lazer optik iletişim, spektroskopi, algılama, tıbbi ve diğer alanlarda çok çeşitli uygulamalara sahiptir. Şekil 1, birayarlanabilir lazerIşık kazancı 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.

Şekil 1

Ayarlama yöntemi ve onun türetilmesi

Ayarlanabilir ayar ilkesiyarı iletken lazerlerEsas olarak, çıkış lazer dalga boyunda sürekli veya ayrık değişiklikler elde etmek için lazer rezonatörünün fiziksel parametrelerini değiştirmeye bağlıdır. Bu parametreler arasında kırılma indisi, boşluk uzunluğu ve mod seçimini içerir, ancak bunlarla sınırlı değildir. Aşağıdaki birkaç ortak ayarlama yöntemi ve ilkelerini ayrıntılarıyla:

1. Taşıyıcı enjeksiyon ayarlama

Taşıyıcı enjeksiyon ayarlama, dalga boyu ayarına ulaşmak 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 Ayarlama Termal ayarlama, dalga boyu ayarına ulaşmak 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 ayarlama, lazerin dış optik elemanlarının konumunu veya açısını değiştirerek dalga boyu ayarına ulaşmaktır. Yaygın mekanik ayarlama yöntemleri, kırınım ızgarasının açısını değiştirmeyi ve aynanın konumunu hareket ettirmeyi içerir.

4 Elektro-optik ayarlama Elektro-optik ayarlama, malzemenin kırılma indisini değiştirmek için bir yarı iletken malzemeye bir elektrik alanı uygulanarak, böylece dalga boyu ayarına ulaşarak elde edilir. Bu yöntem yaygın olarak kullanılırElektro-optik modülatörler (EOMve 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 indisi, boşluk uzunluğu ve mod seçimi içerir. Spesifik ayar yöntemleri taşıyıcı enjeksiyon ayarlama, termal ayar, mekanik ayar ve elektro-optik ayar içerir. Her yöntemin kendi spesifik fiziksel mekanizması ve matematiksel türevi vardır ve uygun ayar yönteminin seçimi, ayar aralığı, ayar hızı, çözünürlük ve stabilite gibi spesifik uygulama gereksinimlerine göre dikkate alınmalıdır.