Häälestatava pooljuhtlaseri häälestamispõhimõte (häälestatav laseriga)

HäälestamispõhimõteHäälestatav pooljuhtlaser(Häälestatav laser)

Häälestatav pooljuhtide laser on omamoodi laseriga, mis võib laserväljundi lainepikkust pidevalt muuta teatud vahemikus. Häälestatav pooljuhtlaser võtab õõnsuse pikkuse, restimispehitusspektri, faasi ja muude muutujate reguleerimiseks lainepikkuse häälestamise saavutamiseks termilise häälestamise, elektrilise häälestamise ja mehaanilise häälestamise. Sellisel laseril on laias valikus rakendusi optilise kommunikatsiooni, spektroskoopia, sensori, meditsiiniliste ja muude põldude alal. Joonis 1 näitab a põhikompositsioonihäälestatav laser, sealhulgas valguse võimendusüksus, esi- ja tagapeeglitest koosnev FP õõnsus ning optilise režiimi valikufiltri seade. Lõpuks saab peegelduse õõnsuse pikkuse reguleerimisega jõuda optilise režiimi filter lainepikkuse valiku väljundisse.

Joonis 1

Häälestamismeetod ja selle tuletamine

Häälestatava häälestuspõhimõtepooljuhtide laseridPeamiselt sõltub laserresonaatori füüsiliste parameetrite muutmisest, et saavutada väljundlaseri lainepikkuses pidevad või diskreetsed muutused. Need parameetrid hõlmavad, kuid mitte ainult, murdumisnäitaja, õõnsuse pikkus ja režiimi valimine. Järgmised üksikasjad mitmed levinud häälestamismeetodid ja nende põhimõtted:

1. Kandja süstimise häälestamine

Kandja süstimise häälestamine on materjali murdumisnäitaja muutmine, muutes pooljuhtide laseri aktiivsesse piirkonda süstitud voolu, et saavutada lainepikkuse häälestamine. Kui vool suureneb, suureneb kandja kontsentratsioon aktiivses piirkonnas, mille tulemuseks on murdumisnäitaja muutus, mis omakorda mõjutab laseri lainepikkust.

2. Termiline häälestamine termiline häälestamine on materjali murdumisnäitaja ja õõnsuse pikkuse muutmine, muutes laseri töötemperatuuri, et saavutada lainepikkuse häälestamine. Temperatuuri muutused mõjutavad materjali murdumisnäitajat ja füüsilist suurust.

3. Mehaaniline häälestamine Mehaaniline häälestamine on lainepikkuse häälestamise saavutamine, muutes laseri väliste optiliste elementide asukohta või nurka. Levinumad mehaanilised häälestamismeetodid hõlmavad difraktsioonivõre nurga muutmist ja peegli asukoha liigutamist.

4 Elektrooptiline häälestamine Elektrooptiline häälestamine saavutatakse elektriväljaga pooljuhtmaterjalile rakendamisel materjali murdumisnäitaja muutmiseks, saavutades sellega lainepikkuse häälestamise. Seda meetodit kasutatakse tavaliselt aastalelektro-optilised modulaatorid (Eom) ja elektro-optiliselt häälestatud laserid.

Kokkuvõtlikult realiseerib häälestatava pooljuhtlaseri häälestamispõhimõte peamiselt lainepikkuse häälestamise, muutes resonaatori füüsikalisi parameetreid. Need parameetrid hõlmavad murdumisnäitajat, õõnsuse pikkust ja režiimi valikut. Spetsiifilised häälestusmeetodid hõlmavad kande süstimise häälestamist, termilist häälestamist, mehaanilist häälestamist ja elektro-optilist häälestamist. Igal meetodil on oma spetsiifiline füüsiline mehhanism ja matemaatiline tuletus ning sobiva häälestamismeetodi valimist tuleb arvestada vastavalt konkreetsetele rakendusnõuetele, näiteks häälestamisvahemikule, häälestamiskiirusele, eraldusvõimele ja stabiilsusele.