A hangolható félvezető lézer hangolási elve (hangolható lézer)

Hangolási elveHangolható félvezető lézer(Hangolható lézer)

A hangolható félvezető lézer egyfajta lézer, amely egy bizonyos tartományban folyamatosan megváltoztathatja a lézer kimenetének hullámhosszát. A hangolható, félvezető lézer a termikus hangolást, az elektromos hangolást és a mechanikus hangolást alkalmazza az üreghossz, a rács reflexiós spektruma, a fázis és más változók beállításához a hullámhossz hangolásának elérése érdekében. Az ilyen típusú lézer széles körű alkalmazásokkal rendelkezik az optikai kommunikációban, spektroszkópiában, érzékelésben, orvosi és egyéb területeken. Az 1. ábra az ahangolható lézer, beleértve a fényerősítő egységet, az FP üreg, amely az első és a hátsó tükrökből áll, és az optikai üzemmódválasztó szűrő egységből. Végül, a reflexiós üreg hosszának beállításával az optikai üzemmódú szűrő elérheti a hullámhossz -kiválasztási kimenetet.

1. ábra

Hangolási módszer és származtatása

A hangolható hangolási elvefélvezető lézerekElsősorban a lézer -rezonátor fizikai paramétereinek megváltoztatásától függ a kimeneti lézerhullám folyamatos vagy diszkrét változások elérése érdekében. Ezek a paraméterek magukban foglalják, de nem korlátozódnak azokra, a törésmutató, az üreghossz és az üzemmód kiválasztása. A következő részletek számos közös hangolási módszert és alapelveiket:

1. Hordozó befecskendezési hangolása

A hordozó befecskendezési hangolása az anyag törésmutatójának megváltoztatása azáltal, hogy megváltoztatja a félvezető lézer aktív régiójába injektált áramot, hogy elérje a hullámhossz hangolását. Amikor az áram növekszik, az aktív régióban a hordozó koncentrációja növekszik, ami a törésmutató változását eredményezi, ami viszont befolyásolja a lézerhullámhosszot.

2. A termikus hangolás A termikus hangolás az anyag törésmutatójának és üregének hosszának megváltoztatása a lézer üzemi hőmérsékletének megváltoztatásával, hogy elérje a hullámhossz hangolását. A hőmérsékleti változások befolyásolják az anyag törésmutatóját és fizikai méretét.

3. mechanikus hangolás A mechanikus hangolás a hullámhossz hangolásának elérése a lézer külső optikai elemeinek helyzetének vagy szögének megváltoztatásával. A gyakori mechanikai hangolási módszerek közé tartozik a diffrakciós rács szögének megváltoztatása és a tükör helyzetének mozgatása.

4 Elektro-optikai hangolás Az elektro-optikai hangolást úgy érik el, hogy egy elektromos mezőt egy félvezető anyagra alkalmaznak az anyag törésmutatójának megváltoztatására, ezáltal elérve a hullámhossz hangolását. Ezt a módszert általában használjákelektro-optikai modulátorok (EOM) és az elektro-optikailag hangolt lézerek.

Összefoglalva: a hangolható félvezető lézer hangolási elve elsősorban a hullámhossz hangolását valósítja meg a rezonátor fizikai paramétereinek megváltoztatásával. Ezek a paraméterek magukban foglalják a törésmutatót, az üreghosszot és az üzemmód kiválasztását. A specifikus hangolási módszerek közé tartozik a hordozó befecskendezése, a termikus hangolás, a mechanikus hangolás és az elektro-optikai hangolás. Mindegyik módszernek megvan a saját specifikus fizikai mechanizmusa és a matematikai származtatás, és a megfelelő hangolási módszer kiválasztását az adott alkalmazási követelmények, például a hangolási tartomány, a hangolási sebesség, a felbontás és a stabilitás alapján kell figyelembe venni.