Принцип на настройка на регулируем полупроводников лазер (регулируем лазер)

Принцип на настройка наРегулируем полупроводников лазер(регулируем лазер)

Регулируемият полупроводников лазер е вид лазер, който може непрекъснато да променя дължината на вълната на лазерния изход в определен диапазон. Регулируемият 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 оптичната комуникация, спектроскопията, сензорите, медицината и други области. Фигура 1 показва основния състав на aрегулируем лазер, включително блока за усилване на светлината, FP кухината, съставена от предни и задни огледала, и филтърния блок 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 за настройка и неговото извеждане

Принципът на настройка на регулируемитеполупроводникови лазериосновно зависи от промяната на физическите параметри на лазерния резонатор, за да се постигнат непрекъснати или дискретни промени в дължината на вълната на изходния лазер. Тези параметри включват, но не се ограничават до индекс на пречупване, дължина на кухината и избор на режим. По-долу са описани няколко често срещани метода за настройка и техните принципи:

1. Настройка на инжектиране на носител

Настройката на инжектиране на носител е да се промени индексът на пречупване на материала чрез промяна на тока, инжектиран в активната област на полупроводниковия лазер, така че да се постигне настройка на дължината на вълната. Когато токът се увеличи, концентрацията на носители в активната област се увеличава, което води до промяна в индекса на пречупване, което от своя страна влияе върху дължината на лазерната вълна.

2. Термична настройка Термичната настройка е да се промени индексът 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 индекса на пречупване и физическия размер на материала.

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

4 Електрооптична настройка Електрооптична настройка се постига чрез прилагане на електрическо поле към полупроводников материал за промяна на индекса 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 настроени лазери.

В обобщение, принципът на настройка на регулируемия полупроводников лазер реализира основно настройка на дължината на вълната чрез промяна на физическите параметри на резонатора. Тези параметри включват индекс на пречупване, дължина на кухината и избор на режим. Специфичните методи за настройка включват настройка с инжектиране на носител, термична настройка, механична настройка и електрооптична настройка. Всеки метод има свой собствен специфичен физически механизъм и математическо извеждане и изборът на подходящ метод за настройка трябва да се вземе предвид в съответствие със специфичните изисквания на приложението, като обхват на настройка, скорост на настройка, разделителна способност и стабилност.