Princíp ladenia polovodičového lasera (laditeľný laser)

Princíp ladeniaLaditeľný polovodičový laser(Laditeľný laser)

Laditeľný polovodičový laser je druh lasera, ktorý môže neustále meniť vlnovú dĺžku laserového výstupu v určitom rozsahu. Laditeľný polovodičový laser prijíma tepelné ladenie, elektrické ladenie a mechanické ladenie na úpravu dĺžky dutiny, mriežkového odrazového spektra, fázy a ďalších premenných na dosiahnutie ladenia vlnovej dĺžky. Tento druh lasera má širokú škálu aplikácií v optickej komunikácii, spektroskopii, snímaní, lekárskych a iných oblastiach. Obrázok 1 zobrazuje základné zloženie aladiaci laser, vrátane jednotky na zisk svetla, dutiny FP zložené z predných a zadných zrkadiel a filtračnej jednotky optického režimu. Nakoniec, nastavením dĺžky odrazovej dutiny, môže filter optického režimu dosiahnuť výstup výberu vlnových dĺžok.

Obr.1

Metóda ladenia a jej derivácia

Princíp ladenia laditeľnéhopolovodičové laseryZávisí to hlavne od zmeny fyzikálnych parametrov laserového rezonátora, aby sa dosiahli nepretržité alebo diskrétne zmeny vo výstupnej laserovej vlnovej dĺžke. Tieto parametre zahŕňajú, ale nie sú obmedzené na index lomu, dĺžku dutiny a výber režimu. Nasledujúce podrobnosti Niekoľko bežných metód ladenia a ich princípy:

1. Ladenie vstrekovania nosiča

Ladenie vstrekovania nosiča je zmena indexu lomu materiálu zmenou prúdu vstreknutého do aktívnej oblasti polovodičového lasera, aby sa dosiahlo ladenie vlnovej dĺžky. Keď sa prúd zvýši, koncentrácia nosiča v aktívnej oblasti sa zvyšuje, čo vedie k zmene indexu lomu, ktorá zase ovplyvňuje laserovú vlnovú dĺžku.

2. Tepelné ladenie tepelného ladenia je zmena indexu lomu a dĺžky dutiny materiálu zmenou prevádzkovej teploty lasera, aby sa dosiahlo ladenie vlnovej dĺžky. Zmeny teploty ovplyvňujú index lomu a fyzickú veľkosť materiálu.

3. Mechanické ladenie Mechanické ladenie je dosiahnutie ladenia vlnovej dĺžky zmenou polohy alebo uhla vonkajších optických prvkov lasera. Medzi bežné metódy mechanického ladenia patrí zmena uhla difrakčnej mriežky a pohyb polohy zrkadla.

4 Elektroptické ladenie elektrooptického ladenia sa dosiahne nanesením elektrického poľa na polovodičový materiál na zmenu indexu lomu materiálu, čím sa dosiahne ladenie vlnovej dĺžky. Táto metóda sa bežne používa velektrooptické modulátory (Eom) a elektroopticky vyladené lasery.

Stručne povedané, princíp ladenia laditeľného polovodičového lasera predovšetkým realizuje ladenie vlnovej dĺžky zmenou fyzikálnych parametrov rezonátora. Tieto parametre zahŕňajú index lomu, dĺžku dutiny a výber režimu. Medzi špecifické metódy ladenia patrí ladenie vstrekovania nosiča, tepelné ladenie, mechanické ladenie a elektrooptické ladenie. Každá metóda má svoj vlastný fyzikálny mechanizmus a matematické deriváty a výber vhodnej metódy ladenia je potrebné zvážiť podľa konkrétnych požiadaviek na aplikáciu, ako je rozsah ladenia, rýchlosť ladenia, rozlíšenie a stabilita.