Tunable yarımkeçirici lazerin tənzimlənməsi prinsipi (tənzimlənə bilən lazer)

Tuning prinsipiTunable yarımkeçirici lazer(Tunable Lazer)

Tənzimlənən yarımkeçirici lazer, müəyyən bir sıra lazer çıxışının dalğa uzunluğunu davamlı olaraq dəyişdirə biləcək bir növ lazerdir. Tənzimlənən yarımkeçirici lazer, boşluq uzunluğunu tənzimləmək üçün istilik tənzimləmə, elektrik tənzimləmə və mexaniki tənzimləmə, dalğalanma ucu, faza və digər dəyişənləri tənzimləmək üçün elektrik tənzimləmə və mexaniki tənzimləmə qəbul edir. Bu cür lazer optik rabitə, spektroskopiya, sentromlu, tibbi və digər sahələrdə geniş tətbiqlərə malikdir. Şəkil 1 a əsas tərkibini göstərirtənzimlənən lazer, işıq qazancı vahidi, ön və arxa güzgülərdən ibarət olan FP boşluğu və optik rejim seçim filtri vahidi. Nəhayət, əksər boşluğun uzunluğunu tənzimləməklə, optik rejim filtri dalğa uzunluğunda seçim çıxışına çata bilər.

Şəkil

Tuning metodu və onun törəməsi

Təyin edilə bilən tənzimləmə prinsipiYarımkeçirici lazerlərƏsasən, lazer rezonatorunun fiziki parametrlərinin dəyişdirilməsindən və çıxış lazer dalğa uzunluğunun davamlı və diskret dəyişikliklərinə nail olmaqdan asılıdır. Bu parametrlər daxildir, lakin məhdud deyil, refraktiv indeks, boşluq uzunluğu və rejim seçimi ilə məhdudlaşmır. Aşağıdakı təfərrüatlar bir neçə ümumi tənzimləmə metodu və onların prinsipləri:

1. daşıyıcı injektor tuning

Daşıyıcı injektor tuning, dalğa uzunluğu tənzimləməsinə nail olmaq üçün yarımkeçirici lazerin aktiv bölgəsinə enjekte edilmiş cari dəyişdirmə ilə materialın refraktiv indeksini dəyişdirməkdir. Cari artdıqda, aktiv bölgədəki daşıyıcı konsentrasiyası artır, nəticədə refraktiv indeksin dəyişməsi ilə nəticələnən, lazer dalğa uzunluğuna təsir göstərir.

2. Termal tənzimləmə istilik tuning, dalğa uzunluğu tənzimləməsinə nail olmaq üçün lazerin işləmə istiliyini dəyişdirərək materialın refraktiv indeks və boşluğunun uzunluğunu dəyişdirməkdir. Temperaturun dəyişməsi, materialın refraktiv indeksinə və fiziki ölçüsünə təsir göstərir.

3. Mexanik tənzimləmə mexaniki tuning, lazerin xarici optik elementlərinin mövqeyini və ya bucağını dəyişdirərək dalğa uzunluğunun tənzimlənməsinə nail olmaqdır. Ümumi mexaniki tənzimləmə metodları, diffraksiya bucağının dəyişdirilməsi və güzgü mövqeyini hərəkət etdirməsi daxildir.

4 Elektro-optik tuning elektro-optik tuning elektro-optik tuning elektrik sahəsini yarımkeçirici materialdan tətbiq etməklə, bu, refraktiv indeksini dəyişdirmək və bununla da dalğa uzunluğunda tənzimləmə əldə etməklə nail olur. Bu üsul ümumiyyətlə istifadə olunurelektro-optik modulatorlar (Eom) və elektro-optik olaraq tənzimlənən lazerlər.

Xülasə, tənzimlənən yarımkeçirici lazerin tənzimlənməsi prinsipi əsasən rezonatorun fiziki parametrlərini dəyişdirərək dalğa uzunluğunun tənzimlənməsini həyata keçirir. Bu parametrlərə refraktiv indeks, boşluq uzunluğu və rejimi seçimi daxildir. Xüsusi tənzimləmə metodlarına daşıyıcı enjeksiyon tuning, termal tuning, mexaniki tənzimləmə və elektro-optik tuning daxildir. Hər metodun özünəməxsus fiziki mexanizmi və riyazi törəməsi var və müvafiq tənzimləmə metodunun seçilməsi, tənzimləmə diapazonu, tənzimləmə sürəti, qətnamə və sabitlik kimi müəyyən tətbiq tələblərinə uyğun olaraq nəzərdən keçirilməsi lazımdır.