A hangolás elveHangolható félvezető lézer(Hangolható lézer)
A hangolható félvezető lézer egy olyan lézerfajta, amely folyamatosan képes változtatni a lézerkimenet hullámhosszát egy bizonyos tartományban. A hangolható félvezető lézer termikus hangolást, elektromos hangolást és mechanikus hangolást alkalmaz az üreg hosszának, a rács visszaverődési spektrumának, a fázisnak és egyéb változóknak a beállításához a hullámhossz hangolása érdekében. Ez a lézertípus széles körben alkalmazható az optikai kommunikációban, a spektroszkópiában, az érzékelésben, az orvostudományban és más területeken. Az 1. ábra egy...hangolható lézer, beleértve a fényerősítési egységet, az első és hátsó tükrökből álló FP üreget, valamint az optikai módusválasztó szűrőegységet. Végül a reflexiós üreg hosszának beállításával az optikai módusszűrő elérheti a hullámhossz-választó kimenetet.
1. ÁBRA
Hangolási módszer és annak levezetése
A hangolható hangolási elvfélvezető lézerekfőként a lézerrezonátor fizikai paramétereinek változtatásától függ, hogy a kimeneti lézer hullámhosszában folyamatos vagy diszkrét változásokat lehessen elérni. Ezek a paraméterek magukban foglalják többek között a törésmutatót, az üreghosszat és az üzemmódválasztást. A következőkben számos elterjedt hangolási módszert és azok alapelveit részletezzük:
1. Vivőbefecskendezés hangolása
A vivőbefecskendezéses hangolás az anyag törésmutatójának megváltoztatását jelenti a félvezető lézer aktív tartományába injektált áram változtatásával, így érve el a hullámhossz-hangolást. Amikor az áram növekszik, a vivőkoncentráció az aktív tartományban növekszik, ami a törésmutató változását eredményezi, ami viszont befolyásolja a lézer hullámhosszát.
2. Termikus hangolás A termikus hangolás az anyag törésmutatójának és üreghosszának megváltoztatását jelenti a lézer üzemi hőmérsékletének változtatásával, így érve el a hullámhossz-hangolást. A hőmérsékletváltozás befolyásolja az anyag törésmutatóját és fizikai méretét.
3. Mechanikus hangolás A mechanikus hangolás a lézer külső optikai elemeinek helyzetének vagy szögének változtatásával érhető el hullámhossz-hangolásként. A gyakori mechanikus hangolási módszerek közé tartozik a diffrakciós rács szögének változtatása és a tükör helyzetének mozgatása.
4 Elektrooptikai hangolás Az elektrooptikai hangolást úgy érik el, hogy egy félvezető anyagra elektromos mezőt alkalmaznak, ami megváltoztatja az anyag törésmutatóját, ezáltal hullámhossz-hangolást érnek el. Ezt a módszert általában a következőkben használják:elektrooptikai modulátorok (Választási megfigyelőközpont) és elektrooptikailag hangolt lézerek.
Összefoglalva, a hangolható félvezető lézer hangolási elve főként a rezonátor fizikai paramétereinek változtatásával valósítja meg a hullámhossz-hangolást. Ezek a paraméterek magukban foglalják a törésmutatót, az üreghosszat és a módusválasztást. A specifikus hangolási módszerek közé tartozik a vivőbefecskendezéses hangolás, a termikus hangolás, a mechanikus hangolás és az elektrooptikai hangolás. Minden módszernek megvan a saját specifikus fizikai mechanizmusa és matematikai levezetése, és a megfelelő hangolási módszer kiválasztását az adott alkalmazási követelményeknek, például a hangolási tartománynak, a hangolási sebességnek, a felbontásnak és a stabilitásnak megfelelően kell figyelembe venni.
Közzététel ideje: 2024. dec. 17.