Instelbeginsel van instelbare halfgeleierlaser (verstelbare laser)

Tuning beginsel vanInstelbare halfgeleier laser(Verstelbare laser)

Instelbare halfgeleierlaser is 'n soort laser wat die golflengte van laseruitset voortdurend in 'n sekere reeks kan verander. Instelbare halfgeleierlaser neem termiese tuning, elektriese tuning en meganiese tuning aan om die holtelengte, rasterrefleksiespektrum, fase en ander veranderlikes aan te pas om golflengte-instelling te bereik. Hierdie soort laser het 'n wye reeks toepassings in optiese kommunikasie, spektroskopie, waarneming, mediese en ander velde. Figuur 1 toon die basiese samestelling van ainstelbare laser, insluitend die ligversterkingseenheid, die FP-holte wat saamgestel is uit die voor- en agterspieëls, en die optiese-modusseleksie-filtereenheid. Ten slotte, deur die lengte van die weerkaatsingsholte aan te pas, kan die optiese modusfilter die golflengte-seleksie-uitset bereik.

FIG.1

Stemmetode en die afleiding daarvan

Die tuning beginsel van tunablehalfgeleier lasershang hoofsaaklik af van die verandering van die fisiese parameters van die laserresonator om deurlopende of diskrete veranderinge in die uitsetlasergolflengte te bewerkstellig. Hierdie parameters sluit in, maar is nie beperk nie tot, brekingsindeks, holtelengte en moduskeuse. Die volgende beskryf verskeie algemene stemmingsmetodes en hul beginsels:

1. Draer inspuiting tuning

Draer-inspuiting-instelling is om die brekingsindeks van die materiaal te verander deur die stroom wat in die aktiewe gebied van die halfgeleierlaser ingespuit word, te verander om sodoende golflengte-instelling te verkry. Wanneer die stroom toeneem, neem die draerkonsentrasie in die aktiewe gebied toe, wat 'n verandering in brekingsindeks tot gevolg het, wat weer die lasergolflengte beïnvloed.

2. Termiese tuning Termiese tuning is om die brekingsindeks en holtelengte van die materiaal te verander deur die bedryfstemperatuur van die laser te verander, om sodoende golflengte-instelling te verkry. Veranderinge in temperatuur beïnvloed die brekingsindeks en fisiese grootte van die materiaal.

3. Meganiese tuning Meganiese tuning is om golflengte-tuning te bereik deur die posisie of hoek van die eksterne optiese elemente van die laser te verander. Algemene meganiese instelmetodes sluit in die verandering van die hoek van die diffraksierooster en die verskuiwing van die posisie van die spieël.

4 Elektro-optiese afstemming Elektro-optiese afstemming word bewerkstellig deur 'n elektriese veld op 'n halfgeleiermateriaal toe te pas om die brekingsindeks van die materiaal te verander en sodoende golflengte-afstemming te bewerkstellig. Hierdie metode word algemeen gebruik inelektro-optiese modulators (EOM) en elektro-opties gestemde lasers.

Samevattend, die instelbeginsel van instelbare halfgeleierlaser realiseer hoofsaaklik golflengte-instelling deur die fisiese parameters van die resonator te verander. Hierdie parameters sluit in brekingsindeks, holtelengte en moduskeuse. Spesifieke stemmingsmetodes sluit in draer-inspuiting-tuning, termiese tuning, meganiese tuning en elektro-optiese tuning. Elke metode het sy eie spesifieke fisiese meganisme en wiskundige afleiding, en die keuse van die gepaste instemmetode moet oorweeg word volgens die spesifieke toepassingsvereistes, soos instelbereik, instelspoed, resolusie en stabiliteit.