Принцип налаштування лазерного напівпровідника (регульований лазер)

Принцип налаштуванняНалаштований напівпровідниковий лазер(Налаштований лазер)

Налаштований напівпровідниковий лазер - це своєрідний лазер, який може постійно змінювати довжину хвилі лазерного виходу в певному діапазоні. Налаштований напівпровідниковий лазер приймає теплову настройку, електричну настройку та механічну настройку для регулювання довжини порожнини, спектру відбиття решітки, фази та інших змінних для досягнення настройки довжини хвилі. Цей вид лазера має широкий спектр застосувань в оптичній комунікації, спектроскопії, зондуванні, медичних та інших галузях. На малюнку 1 показано базовий склад aрегульований лазер, включаючи блок посилення світла, порожнину FP, що складається з передніх і задніх дзеркал, та блоку вибору оптичного режиму. Нарешті, регулюючи довжину порожнини відбиття, фільтр оптичного режиму може досягти виходу вибору довжини хвилі.

Рис.1

Метод налаштування та його виведення

Принцип налаштування налаштованогонапівпровідникові лазериВ основному залежить від зміни фізичних параметрів лазерного резонатора для досягнення постійних або дискретних змін у вихідній довжині хвилі лазера. Ці параметри включають, але не обмежуються ними, показник заломлення, довжину порожнини та вибір режиму. Наступні деталі Кілька загальних методів настройки та їх принципів:

1. Налаштування ін'єкційних носія

Налаштування введення носіїв полягає в зміні показника заломлення матеріалу, змінивши струм, що вводиться в активну область напівпровідникового лазера, щоб досягти настройки довжини хвилі. Коли струм збільшується, концентрація носія в активній області збільшується, що призводить до зміни показника заломлення, що, в свою чергу, впливає на довжину хвилі лазера.

2. Теплова настройка Теплова настройка полягає в тому, щоб змінити показник заломлення та довжину порожнини матеріалу, змінюючи робочу температуру лазера, щоб досягти налаштування довжини хвилі. Зміни температури впливають на показник заломлення та фізичний розмір матеріалу.

3. Механічна настройка Механічна настройка полягає у досягненні настройки довжини хвилі, змінюючи положення або кут зовнішніх оптичних елементів лазера. Загальні методи механічної настройки включають зміну кута дифракційної решітки та переміщення положення дзеркала.

4 Електроптична настройка електрооптична настройка досягається шляхом застосування електричного поля до напівпровідникового матеріалу, щоб змінити показник заломлення матеріалу, тим самим досягаючи настройки довжини хвилі. Цей метод зазвичай використовується вЕлектрооптичні модулятори (Eom) та електрооптично налаштовані лазери.

Підсумовуючи, принцип налаштування лазера настроюваної напівпровідника в основному реалізує налаштування довжини хвилі, змінюючи фізичні параметри резонатора. Ці параметри включають показник заломлення, довжину порожнини та вибір режиму. Конкретні методи настройки включають настройку для введення носіїв, теплову настройку, механічну настройку та електрооптичну настройку. Кожен метод має свій специфічний фізичний механізм та математичне походження, і вибір відповідного методу настройки потрібно враховувати відповідно до конкретних вимог до застосування, таких як діапазон настройки, швидкість настройки, роздільна здатність та стабільність.