Suderinamo puslaidininkio lazerio derinimo principas (suderinamas lazeris)

Derinimo principasSuderinamas puslaidininkių lazeris(Suderinamas lazeris)

Suderinamas puslaidininkių lazeris yra savotiškas lazeris, kuris gali nuolat pakeisti tam tikro diapazono lazerio išėjimo bangos ilgį. Suderinamas puslaidininkių lazeris priima šiluminį derinimą, elektrinį derinimą ir mechaninį derinimą, kad sureguliuotų ertmės ilgį, grotelių atspindžio spektrą, fazę ir kitus kintamuosius, kad būtų pasiektas bangos ilgio derinimas. Tokio tipo lazeris turi platų optinio ryšio, spektroskopijos, jutimo, medicinos ir kitų sričių pritaikymą. 1 paveiksle parodyta pagrindinė a sudėtissuderinamas lazeris, įskaitant šviesos padidėjimo bloką, FP ertmę, sudarytą iš priekinių ir galinių veidrodžių, ir optinio režimo pasirinkimo filtro bloką. Galiausiai, sureguliuodamas atspindžio ertmės ilgį, optinio režimo filtras gali pasiekti bangos ilgio pasirinkimo išėjimą.

1 pav

Derinimo metodas ir jo išvedimas

Derinimo principasPuslaidininkių lazeriaiDaugiausia priklauso nuo to, ar keičiasi lazerio rezonatoriaus fiziniai parametrai, kad išėjimo lazerio bangos ilgio išėjimo bangos ilgis būtų nuolatiniai ar atskiri. Šie parametrai apima, bet tuo neapsiribojant, lūžio rodiklį, ertmės ilgį ir režimo pasirinkimą. Toliau pateikiami keli bendrieji derinimo metodai ir jų principai:

1. Vežėjo injekcijos derinimas

Vežėjo injekcijos derinimas yra pakeisti medžiagos lūžio rodiklį, pakeisdama srovę, įšvirkštą į aktyvią puslaidininkio lazerio sritį, kad būtų pasiektas bangos ilgio derinimas. Padidėjus srovei, nešiklio koncentracija aktyviojoje srityje didėja, todėl pasikeičia lūžio rodiklis, o tai savo ruožtu veikia lazerio bangos ilgį.

2. Šilumos derinimas Šiluminis derinimas yra pakeisti medžiagos lūžio rodiklį ir ertmės ilgį keičiant lazerio veikimo temperatūrą, kad būtų pasiektas bangos ilgio derinimas. Temperatūros pokyčiai veikia lūžio rodiklį ir fizinį medžiagos dydį.

3. Mechaninis derinimas Mechaninis derinimas yra norint pasiekti bangos ilgio derinimą, keičiant lazerio išorinių optinių elementų padėtį ar kampą. Įprasti mechaniniai derinimo metodai apima difrakcijos grotelių kampo keitimą ir veidrodžio padėties judėjimą.

4 Elektro-optinis derinimas Elektro-optinis derinimas pasiekiamas pritaikant elektrinį lauką puslaidininkių medžiagai, kad pakeistų medžiagos lūžio rodiklį ir taip pasiektų bangos ilgio derinimą. Šis metodas dažniausiai naudojamasElektro-optiniai moduliatoriai (EOM) ir elektrooptiškai suderinti lazeriai.

Apibendrinant galima pasakyti, kad suderinamo puslaidininkio lazerio derinimo principas daugiausia realizuoja bangos ilgio derinimą keičiant fizinius rezonatoriaus parametrus. Šie parametrai apima lūžio rodiklį, ertmės ilgį ir režimo pasirinkimą. Konkretūs derinimo būdai apima nešiklio įpurškimo derinimą, šiluminį derinimą, mechaninį derinimą ir elektro-optinį derinimą. Kiekvienas metodas turi savo specifinį fizinį mechanizmą ir matematinį išvedimą, todėl reikia atsižvelgti į tinkamo derinimo metodo pasirinkimą atsižvelgiant į konkrečius taikymo reikalavimus, tokius kaip derinimo diapazonas, derinimo greitis, skiriamoji geba ir stabilumas.