Принцип налаштування перестроюваного напівпровідникового лазера (перестроюваний лазер)

Принцип налаштуванняПеребудовуваний напівпровідниковий лазер(Регульований лазер)

Регульований напівпровідниковий лазер — це різновид лазера, який може безперервно змінювати довжину хвилі лазерного випромінювання в певному діапазоні. Регульований напівпровідниковий лазер використовує теплове налаштування, електричне налаштування та механічне налаштування для регулювання довжини резонатора, спектра відбиття решітки, фази та інших змінних для досягнення налаштування довжини хвилі. Цей тип лазера має широкий спектр застосувань в оптичному зв’язку, спектроскопії, зондуванні, медицині та інших галузях. На малюнку 1 показано основний склад aрегульований лазер, включаючи блок посилення світла, порожнину FP, що складається з передніх і задніх дзеркал, і блок фільтра вибору оптичного режиму. Нарешті, регулюючи довжину резонатора відбиття, фільтр оптичного режиму може досягати виходу вибору довжини хвилі.

ФІГ.1

Метод налаштування та його виведення

Принцип налаштування перестроюєтьсянапівпровідникові лазерив основному залежить від зміни фізичних параметрів лазерного резонатора для досягнення безперервних або дискретних змін довжини хвилі вихідного лазера. Ці параметри включають, але не обмежуються цим, показник заломлення, довжину резонатора та вибір режиму. Нижче описано декілька поширених методів налаштування та їх принципи.

1. Налаштування інжекції несучої

Налаштування інжекції носія полягає в зміні показника заломлення матеріалу шляхом зміни струму, що вводиться в активну область напівпровідникового лазера, щоб досягти налаштування довжини хвилі. При збільшенні струму концентрація носіїв в активній області збільшується, що призводить до зміни показника заломлення, що, у свою чергу, впливає на довжину хвилі лазера.

2. Термічна настройка Термічна настройка полягає у зміні показника заломлення та довжини порожнини матеріалу шляхом зміни робочої температури лазера, щоб досягти налаштування довжини хвилі. Зміни температури впливають на показник заломлення та фізичний розмір матеріалу.

3. Механічне налаштування Механічне налаштування полягає в досягненні налаштування довжини хвилі шляхом зміни положення або кута зовнішніх оптичних елементів лазера. Загальні методи механічного налаштування включають зміну кута дифракційної решітки та переміщення положення дзеркала.

4 Електрооптичне налаштування Електрооптичне налаштування досягається шляхом застосування електричного поля до напівпровідникового матеріалу для зміни показника заломлення матеріалу, таким чином досягаючи налаштування довжини хвилі. Цей метод зазвичай використовується велектрооптичні модулятори (МНВ) та лазери з електрооптичним налаштуванням.

Таким чином, принцип налаштування регульованого напівпровідникового лазера в основному реалізує налаштування довжини хвилі шляхом зміни фізичних параметрів резонатора. Ці параметри включають показник заломлення, довжину резонатора та вибір режиму. Конкретні методи налаштування включають налаштування інжекції несучої, теплове налаштування, механічне налаштування та електрооптичне налаштування. Кожен метод має власний специфічний фізичний механізм і математичне визначення, і вибір відповідного методу налаштування необхідно розглядати відповідно до конкретних вимог застосування, таких як діапазон налаштування, швидкість налаштування, роздільна здатність і стабільність.