Derinamo puslaidininkinio lazerio derinimo principas (derinamas lazeris)

Derinimo principasDerinamas puslaidininkinis lazeris(derinamas lazeris)

Derinamas puslaidininkinis lazeris yra lazerio rūšis, galinti nuolat keisti lazerio išėjimo bangos ilgį tam tikrame diapazone. Derinamas puslaidininkinis lazeris priima terminį derinimą, elektrinį derinimą ir mechaninį derinimą, kad sureguliuotų ertmės ilgį, grotelių atspindžio spektrą, fazę ir kitus kintamuosius, kad būtų galima nustatyti bangos ilgį. Šio tipo lazeriai plačiai naudojami optinio ryšio, spektroskopijos, jutimo, medicinos ir kitose srityse. 1 paveiksle parodyta pagrindinė a sudėtisderinamas lazeris, įskaitant šviesos stiprinimo įrenginį, FP ertmę, sudarytą iš priekinių ir galinių veidrodžių, ir optinio režimo pasirinkimo filtro bloką. Galiausiai, reguliuodamas atspindžio ertmės ilgį, optinio režimo filtras gali pasiekti bangos ilgio pasirinkimo išvestį.

Fig.1

Derinimo metodas ir jo išvedimas

Derinimo principas derinamaspuslaidininkiniai lazeriaidaugiausia priklauso nuo lazerio rezonatoriaus fizinių parametrų keitimo, kad būtų pasiekti nuolatiniai arba diskretūs išėjimo lazerio bangos ilgio pokyčiai. Šie parametrai apima, bet tuo neapsiribojant, lūžio rodiklį, ertmės ilgį ir režimo pasirinkimą. Toliau pateikiami keli įprasti derinimo būdai ir jų principai:

1. Nešiklio įpurškimo derinimas

Nešiklio įpurškimo derinimas yra pakeisti medžiagos lūžio rodiklį keičiant srovę, įleidžiamą į aktyviąją puslaidininkinio lazerio sritį, kad būtų pasiektas bangos ilgio derinimas. Didėjant srovei, didėja nešiklio koncentracija aktyvioje srityje, todėl pasikeičia lūžio rodiklis, o tai savo ruožtu veikia lazerio bangos ilgį.

2. Terminis derinimas Šiluminis derinimas skirtas pakeisti medžiagos lūžio rodiklį ir ertmės ilgį keičiant lazerio veikimo temperatūrą, kad būtų pasiektas bangos ilgio derinimas. Temperatūros pokyčiai turi įtakos medžiagos lūžio rodikliui ir fiziniam dydžiui.

3. Mechaninis derinimas Mechaninis derinimas yra bangos ilgio derinimas, keičiant išorinių lazerio optinių elementų padėtį arba kampą. Įprasti mechaninio derinimo metodai apima difrakcijos gardelės kampo keitimą ir veidrodžio padėties perkėlimą.

4 Elektrooptinis derinimas Elektrooptinis derinimas pasiekiamas taikant elektrinį lauką puslaidininkinei medžiagai, kad būtų pakeistas medžiagos lūžio rodiklis ir taip pasiekiamas bangos ilgio derinimas. Šis metodas dažniausiai naudojamaselektrooptiniai moduliatoriai (EOM) ir elektrooptiškai suderinti lazeriai.

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