Timmitava pooljuhtlaseri (timmitava laseri) häälestamispõhimõte

Häälestamise põhimõteHäälestatav pooljuhtlaser(Häälestatav laser)

Timmitav pooljuhtlaser on laser, mis suudab pidevalt muuta laseri väljundlainepikkust teatud vahemikus. Timmitav pooljuhtlaser kasutab termilist, elektrilist ja mehaanilist häälestamist, et reguleerida õõnsuse pikkust, võre peegeldusspektrit, faasi ja muid muutujaid lainepikkuse häälestamiseks. Sellisel laseril on lai valik rakendusi optilises sides, spektroskoopias, sensoritehnoloogias, meditsiinis ja muudes valdkondades. Joonis 1 näitab laseri põhikoostist.häälestatav laser, sealhulgas valguse võimendusüksus, esi- ja tagapeeglist koosnev FP-õõnsus ning optilise režiimi valikufiltriüksus. Lõpuks, peegeldusõõnsuse pikkuse reguleerimise abil saab optilise režiimi filter saavutada lainepikkuse valiku väljundi.

JOONIS 1

Häälestusmeetod ja selle tuletamine

Häälestatava häälestamise põhimõtepooljuhtlaseridsõltub peamiselt laserresonaatori füüsikaliste parameetrite muutmisest, et saavutada väljundlaseri lainepikkuse pidevaid või diskreetseid muutusi. Nende parameetrite hulka kuuluvad, kuid mitte ainult, murdumisnäitaja, õõnsuse pikkus ja moodi valik. Järgnevalt kirjeldatakse mitmeid levinud häälestamismeetodeid ja nende põhimõtteid:

1. Vedaja sissepritse häälestamine

Laengukandja sissepritse häälestamine on materjali murdumisnäitaja muutmine pooljuhtlaseri aktiivsesse piirkonda süstitava voolu muutmise teel, et saavutada lainepikkuse häälestamine. Kui vool suureneb, suureneb laengukandjate 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 laseri töötemperatuuri muutmise teel, et saavutada lainepikkuse häälestamine. Temperatuuri muutused mõjutavad materjali murdumisnäitajat ja füüsikalist suurust.

3. Mehaaniline häälestamine Mehaaniline häälestamine on lainepikkuse häälestamine laseri väliste optiliste elementide asukoha või nurga muutmise teel. Levinud mehaanilise häälestamise meetodid hõlmavad difraktsioonivõre nurga muutmist ja peegli asukoha muutmist.

4 Elektrooptiline häälestamine Elektrooptiline häälestamine saavutatakse pooljuhtmaterjalile elektrivälja rakendamise teel, et muuta materjali murdumisnäitajat, saavutades seeläbi lainepikkuse häälestamise. Seda meetodit kasutatakse tavaliseltelektrooptilised modulaatorid (Valimisvaatlusmissioon) ja elektrooptiliselt häälestatud laserid.

Kokkuvõttes teostab häälestatava pooljuhtlaseri häälestamispõhimõte peamiselt lainepikkuse häälestamist resonaatori füüsikaliste parameetrite muutmise teel. Nende parameetrite hulka kuuluvad murdumisnäitaja, õõnsuse pikkus ja moodi valik. Spetsiifiliste häälestamismeetodite hulka kuuluvad laengukandjate sissepritse häälestamine, termiline häälestamine, mehaaniline häälestamine ja elektrooptiline häälestamine. Igal meetodil on oma spetsiifiline füüsikaline mehhanism ja matemaatiline tuletamine ning sobiva häälestamismeetodi valikul tuleb arvestada konkreetse rakenduse nõuetega, nagu häälestamisvahemik, häälestamiskiirus, eraldusvõime ja stabiilsus.