Prinċipju ta 'l-irfinar ta' laser semikondutturi sintoniċi (laser sintonizzabbli)

Prinċipju ta 'l-irfinar ta'Laser semikondutturi sintoniċi(Laser sintonizzabbli)

Laser semikondutturi sintonizzabbli huwa tip ta 'laser li jista' kontinwament ibiddel it-tul ta 'mewġa tal-produzzjoni tal-lejżer f'ċerta firxa. Laser semikondutturi sintonizzabbli jadotta irfinar termali, irfinar elettriku u rfinar mekkaniku biex jaġġusta t-tul tal-kavità, ilaħħaq l-ispettru tar-riflessjoni, fażi u varjabbli oħra biex jinkiseb irfinar tat-tul tal-mewġa. Dan it-tip ta 'laser għandu firxa wiesgħa ta' applikazzjonijiet f'komunikazzjoni ottika, spettroskopija, sensing, mediċi u oqsma oħra. Il-Figura 1 turi l-kompożizzjoni bażika ta 'Laser intonabbli, inkluża l-unità tal-qligħ tad-dawl, il-kavità FP magħmula mill-mirja ta 'quddiem u ta' wara, u l-unità tal-filtru tal-għażla tal-mod ottiku. Fl-aħħarnett, billi taġġusta t-tul tal-kavità tar-riflessjoni, il-filtru tal-mod ottiku jista 'jilħaq il-ħruġ tal-għażla tat-tul tal-mewġ.

Fig.1

Metodu ta 'rfinar u d-derivazzjoni tiegħu

Il-prinċipju ta 'l-irfinar ta' sintonizzabbliLejżers tas-semikondutturiPrinċipalment jiddependi fuq il-bidla tal-parametri fiżiċi tar-reżonatur tal-lejżer biex jinkisbu bidliet kontinwi jew diskreti fit-tul tal-mewġ tal-lejżer tal-ħruġ. Dawn il-parametri jinkludu, iżda mhumiex limitati għal, indiċi ta 'rifrazzjoni, tul tal-kavità, u għażla tal-mod. Id-dettalji li ġejjin diversi metodi komuni ta 'rfinar u l-prinċipji tagħhom:

1. Tarfil tal-Injezzjoni tat-Trasportatur

L-irfinar tal-injezzjoni tal-ġarr għandu jibdel l-indiċi ta 'rifrazzjoni tal-materjal billi jinbidel il-kurrent injettat fir-reġjun attiv tal-lejżer tas-semikondutturi, sabiex jinkiseb irfinar tat-tul tal-mewġa. Meta l-kurrent jiżdied, il-konċentrazzjoni tat-trasportatur fir-reġjun attiv tiżdied, li tirriżulta f'bidla fl-indiċi ta 'rifrazzjoni, li mbagħad taffettwa t-tul ta' mewġa tal-lejżer.

2. L-irfinar termali ta 'l-irfinar termali huwa li tbiddel l-indiċi ta' rifrazzjoni u t-tul tal-kavità tal-materjal billi tbiddel it-temperatura operattiva tal-laser, sabiex tinkiseb irfinar tat-tul tal-mewġa. Il-bidliet fit-temperatura jaffettwaw l-indiċi ta 'rifrazzjoni u d-daqs fiżiku tal-materjal.

3 Metodi komuni ta 'rfinar mekkaniku jinkludu l-bidla fl-angolu tal-ħakk tad-diffrazzjoni u l-pożizzjoni tal-mera.

4 Irfinar elettro-ottiku l-irfinar elettro-ottiku jinkiseb billi jiġi applikat kamp elettriku għal materjal semikonduttur biex ibiddel l-indiċi refrattiv tal-materjal, u b'hekk jinkiseb irfinar tat-tul tal-mewġa. Dan il-metodu huwa komunement użat fiModulaturi elettro-ottiċi (Eom) u lejżers elettro-ottikament sintonizzati.

Fil-qosor, il-prinċipju ta 'l-irfinar ta' laser semikondutturi sintonizzabbli jirrealizza prinċipalment l-irfinar tat-tul tal-mewġa billi jbiddel il-parametri fiżiċi tar-reżonatur. Dawn il-parametri jinkludu indiċi ta 'rifrazzjoni, tul tal-kavità, u għażla tal-mod. Metodi speċifiċi ta 'rfinar jinkludu l-irfinar ta' l-injezzjoni ta 'trasportatur, irfinar termali, irfinar mekkaniku u irfinar elettro-ottiku. Kull metodu għandu l-mekkaniżmu fiżiku speċifiku tiegħu u d-derivazzjoni matematika tiegħu, u l-għażla tal-metodu ta 'rfinar xieraq jeħtieġ li titqies skont ir-rekwiżiti speċifiċi tal-applikazzjoni, bħall-firxa tal-irfinar, il-veloċità tal-irfinar, ir-riżoluzzjoni u l-istabbiltà.