Princip podešavanja podesivog poluprovodničkog lasera (podesivi laser)

Princip podešavanjaPodesivi poluprovodnički laser(podesivi laser)

Podesivi poluprovodnički laser je vrsta lasera koji može kontinuirano mijenjati valnu dužinu laserskog izlaza u određenom rasponu. Podesivi poluprovodnički laser usvaja termalno podešavanje, električno podešavanje i mehaničko podešavanje za podešavanje dužine šupljine, spektra refleksije rešetke, faze i drugih varijabli kako bi se postiglo podešavanje talasne dužine. Ova vrsta lasera ima široku primjenu u optičkoj komunikaciji, spektroskopiji, sensingu, medicini i drugim poljima. Slika 1 prikazuje osnovni sastav apodesivi laser, uključujući jedinicu za pojačavanje svjetla, FP šupljinu sastavljenu od prednjih i stražnjih retrovizora i jedinicu filtera za odabir optičkog načina rada. Konačno, podešavanjem dužine refleksijske šupljine, filter optičkog moda može dostići izlaz za odabir talasne dužine.

SLIKA 1

Metoda podešavanja i njeno izvođenje

Princip podešavanja podesivpoluprovodnički laseriuglavnom ovisi o promjeni fizičkih parametara laserskog rezonatora kako bi se postigle kontinuirane ili diskretne promjene izlazne laserske talasne dužine. Ovi parametri uključuju, ali nisu ograničeni na indeks prelamanja, dužinu šupljine i izbor načina rada. Sljedeće detaljno opisuje nekoliko uobičajenih metoda podešavanja i njihove principe:

1. Podešavanje ubrizgavanja nosača

Podešavanje ubrizgavanja nosača je da se promeni indeks prelamanja materijala promenom struje ubrizgane u aktivno područje poluprovodničkog lasera, kako bi se postiglo podešavanje talasne dužine. Kada se struja poveća, koncentracija nosioca u aktivnom području se povećava, što rezultira promjenom indeksa prelamanja, što zauzvrat utječe na valnu dužinu lasera.

2. Termičko podešavanje Termičko podešavanje je da se promeni indeks prelamanja i dužina šupljine materijala promenom radne temperature lasera, kako bi se postiglo podešavanje talasne dužine. Promjene temperature utiču na indeks loma i fizičku veličinu materijala.

3. Mehaničko podešavanje Mehaničko podešavanje je postizanje podešavanja talasne dužine promenom položaja ili ugla spoljašnjih optičkih elemenata lasera. Uobičajene metode mehaničkog podešavanja uključuju promjenu ugla difrakcione rešetke i pomeranje položaja ogledala.

4 Elektro-optičko podešavanje Elektro-optičko podešavanje se postiže primjenom električnog polja na poluvodički materijal kako bi se promijenio indeks prelamanja materijala, čime se postiže podešavanje talasne dužine. Ova metoda se obično koristi uelektrooptički modulatori (EOM) i elektro-optički podešeni laseri.

Ukratko, princip podešavanja podesivog poluprovodničkog lasera uglavnom ostvaruje podešavanje talasne dužine promenom fizičkih parametara rezonatora. Ovi parametri uključuju indeks loma, dužinu šupljine i izbor načina rada. Specifične metode podešavanja uključuju podešavanje ubrizgavanjem nosača, termalno podešavanje, mehaničko podešavanje i elektro-optičko podešavanje. Svaka metoda ima svoj specifični fizički mehanizam i matematičko izvođenje, a odabir odgovarajuće metode podešavanja treba razmotriti u skladu sa specifičnim zahtjevima primjene, kao što su opseg podešavanja, brzina podešavanja, rezolucija i stabilnost.