Принцип на настройка на регулируем полупроводник лазер (регулируем лазер)

Принцип на настройка наНастроен полупроводник лазер(Настройващ се лазер)

Настройващият се полупроводников лазер е вид лазер, който може непрекъснато да променя дължината на вълната на лазерния изход в определен диапазон. Настройващият се полупроводников лазер приема термична настройка, електрическа настройка и механична настройка за регулиране на дължината на кухината, спектъра на отражение на решетката, фазата и други променливи за постигане на настройка на дължината на вълната. Този вид лазер има широк спектър от приложения в оптична комуникация, спектроскопия, сензор, медицински и други области. Фигура 1 показва основния състав на aНастроен лазер, включително блока за усилване на светлината, FP кухината, съставена от предното и задното огледало, и филтъра за избор на оптичен режим. И накрая, чрез регулиране на дължината на отражателната кухина, филтърът за оптичен режим може да достигне изхода за избор на дължина на вълната.

Фиг.1

Метод на настройка и неговото производно

Принципа на настройка на регулируемитеПолупроводникови лазериОсновно зависи от промяната на физическите параметри на лазерния резонатор за постигане на непрекъснати или дискретни промени в изходната дължина на вълната на лазера. Тези параметри включват, но не се ограничават до, коефициент на пречупване, дължина на кухината и избор на режим. Следните подробности няколко общи метода на настройка и техните принципи:

1. Настройка на инжектиране на носител

Настройката на инжектиране на носител е да се промени показателя на пречупване на материала чрез промяна на тока, инжектиран в активния участък на полупроводниковия лазер, така че да се постигне настройка на дължината на вълната. Когато токът се увеличи, концентрацията на носител в активния регион се увеличава, което води до промяна в коефициента на пречупване, което от своя страна влияе върху дължината на вълната на лазера.

2. Топлинната настройка Термичната настройка е да се промени коефициентът на пречупване и дължината на кухината на материала чрез промяна на работната температура на лазера, така че да се постигне настройка на дължината на вълната. Промените в температурата влияят на коефициента на пречупване и физическия размер на материала.

3. Механичната настройка Механичната настройка е да се постигне настройка на дължината на вълната чрез промяна на позицията или ъгъла на външните оптични елементи на лазера. Общите методи на механична настройка включват промяна на ъгъла на дифракционната решетка и преместване на позицията на огледалото.

4 Електро-оптична настройка Електрооптичната настройка се постига чрез прилагане на електрическо поле към полупроводников материал, за да се промени индексът на пречупване на материала, като по този начин се постига настройка на дължината на вълната. Този метод обикновено се използва велектрооптични модулатори (Eom) и електрооптично настроен лазери.

В обобщение, принципът на настройка на регулируем полупроводников лазер главно осъществява настройка на дължината на вълната чрез промяна на физическите параметри на резонатора. Тези параметри включват коефициент на пречупване, дължина на кухината и избор на режим. Специфичните методи за настройка включват настройка на инжектиране на носители, термична настройка, механична настройка и електрооптична настройка. Всеки метод има свой специфичен физически механизъм и математическо производно и подборът на подходящия метод на настройка трябва да се разгледа според специфичните изисквания за приложение, като обхват на настройка, скорост на настройка, разделителна способност и стабилност.