Принцип на настройка на настройваем полупроводников лазер (настройваем лазер)

Принцип на настройка наНастройваем полупроводников лазер(Настройваем 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 използва термична, електрическа и механична настройка, за да регулира дължината на резонатора, спектъра на отражение на решетката, фазата и други променливи, за да постигне 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...настройваем лазер, включително модула за усилване на светлината, FP кухината, съставена от предно и задно огледало, и модула за филтриране на оптичния режим. Накрая, чрез регулиране на дължината на отражателната кухина, оптичният режимен филтър може да достигне изхода за селекция на дължината на вълната.

ФИГ. 1

Метод на настройване и неговото извеждане

Принципът на настройване на настройваемитеполупроводникови лазеризависи главно 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, коефициент на пречупване, дължина на резонатора и избор на режим. Следва описание на няколко често срещани метода за настройка и техните принципи:

1. Настройка на инжектирането на носещи честоти

Настройката чрез инжектиране на носители е промяна на коефициента на пречупване на материала чрез промяна на тока, инжектиран в активната област на полупроводниковия лазер, за да се постигне настройка на дължината на вълната. Когато токът се увеличи, концентрацията на носителите в активната област се увеличава, което води до промяна в коефициента на пречупване, което от своя страна влияе върху дължината на вълната на лазера.

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

3. Механична настройка Механичната настройка е постигане на настройка на дължината на вълната чрез промяна на позицията или ъгъла на външните оптични елементи на лазера. Често срещаните методи за механична настройка включват промяна на ъгъла на дифракционната решетка и преместване на позицията на огледалото.

4 Електрооптична настройка Електрооптичната настройка се постига чрез прилагане на електрическо поле към полупроводников материал, за да се промени коефициентът на пречупване на материала, като по този начин се постига настройка на дължината на вълната. Този метод се използва често велектрооптични модулатори (МНИ) и електрооптично настроени лазери.

В обобщение, принципът на настройка на настройваем полупроводников лазер осъществява настройка на дължината на вълната главно чрез промяна на физическите параметри на резонатора. Тези параметри включват коефициент на пречупване, дължина на резонатора и избор на мод. Специфичните методи за настройка включват настройка чрез инжектиране на носители, термична настройка, механична настройка и електрооптична настройка. Всеки метод има свой собствен специфичен физически механизъм и математическо обяснение, а изборът на подходящ метод за настройка трябва да се вземе предвид според специфичните изисквания на приложението, като например диапазон на настройка, скорост на настройка, разделителна способност и стабилност.