Tənzimlənən yarımkeçirici lazerin (Tənzimlənən lazer) tənzimləmə prinsipi

Sazlama prinsipiTənzimlənən yarımkeçirici lazer(Tənzimlənən lazer)

Tənzimlənən yarımkeçirici lazer, müəyyən bir diapazonda lazer çıxışının dalğa uzunluğunu davamlı olaraq dəyişdirə bilən bir lazer növüdür. Tənzimlənən yarımkeçirici lazer, dalğa uzunluğu tənzimləməsinə nail olmaq üçün boşluq uzunluğunu, barmaqlıq əks spektrini, fazanı və digər dəyişənləri tənzimləmək üçün istilik tənzimləməsi, elektrik tənzimləməsi və mexaniki tənzimləmədən istifadə edir. Bu növ lazer optik rabitə, spektroskopiya, sensor, tibb və digər sahələrdə geniş tətbiq sahəsinə malikdir. Şəkil 1 əsas tərkibini göstərir.tənzimlənən lazer, işıq gücləndirmə vahidi, ön və arxa güzgülərdən ibarət FP boşluğu və optik rejim seçim filtri vahidi daxil olmaqla. Nəhayət, əks etdirmə boşluğunun uzunluğunu tənzimləməklə optik rejim filtri dalğa uzunluğu seçim çıxışına çata bilər.

Şəkil 1

Sazlama metodu və onun törəməsi

Tənzimlənən tənzimləmə prinsipiyarımkeçirici lazerlərəsasən çıxış lazer dalğa uzunluğunda davamlı və ya diskret dəyişikliklərə nail olmaq üçün lazer rezonatorunun fiziki parametrlərinin dəyişdirilməsindən asılıdır. Bu parametrlərə, lakin bunlarla məhdudlaşmayaraq, refraktiv indeks, boşluq uzunluğu və rejim seçimi daxildir. Aşağıda bir neçə ümumi tənzimləmə metodu və onların prinsipləri ətraflı şəkildə təsvir edilmişdir:

1. Daşıyıcı enjeksiyon tənzimləməsi

Daşıyıcı inyeksiya tənzimləməsi, dalğa uzunluğu tənzimləməsinə nail olmaq üçün yarımkeçirici lazerin aktiv bölgəsinə vurulan cərəyanı dəyişdirərək materialın refraktiv indeksini dəyişdirməkdir. Cərəyan artdıqda, aktiv bölgədəki daşıyıcı konsentrasiyası artır və bu da öz növbəsində lazerin dalğa uzunluğuna təsir edən refraktiv indeksdə dəyişiklik yaradır.

2. Termal tənzimləmə Termal tənzimləmə, dalğa uzunluğu tənzimləməsinə nail olmaq üçün lazerin işləmə temperaturunu dəyişdirməklə materialın refraktiv indeksini və boşluq uzunluğunu dəyişdirməkdir. Temperatur dəyişiklikləri materialın refraktiv indeksinə və fiziki ölçüsünə təsir göstərir.

3. Mexaniki tənzimləmə Mexaniki tənzimləmə lazerin xarici optik elementlərinin mövqeyini və ya bucağını dəyişdirməklə dalğa uzunluğunun tənzimlənməsinə nail olmaqdır. Ümumi mexaniki tənzimləmə metodlarına difraksiya barmaqlığının bucağının dəyişdirilməsi və güzgünün mövqeyinin dəyişdirilməsi daxildir.

4 Elektro-optik tənzimləmə Elektro-optik tənzimləmə, materialın sınma əmsalını dəyişdirmək üçün yarımkeçirici materiala elektrik sahəsi tətbiq etməklə və bununla da dalğa uzunluğunun tənzimlənməsinə nail olmaqla əldə edilir. Bu metod adətən aşağıdakılarda istifadə olunur:elektro-optik modulyatorlar (EOM) və elektro-optik olaraq tənzimlənmiş lazerlər.

Xülasə, tənzimlənən yarımkeçirici lazerin tənzimləmə prinsipi əsasən rezonatorun fiziki parametrlərini dəyişdirməklə dalğa uzunluğu tənzimləməsini həyata keçirir. Bu parametrlərə refraktiv indeks, boşluq uzunluğu və rejim seçimi daxildir. Xüsusi tənzimləmə metodlarına daşıyıcı inyeksiya tənzimləməsi, istilik tənzimləməsi, mexaniki tənzimləmə və elektro-optik tənzimləmə daxildir. Hər bir metodun özünəməxsus fiziki mexanizmi və riyazi törəməsi var və uyğun tənzimləmə metodunun seçilməsi tənzimləmə diapazonu, tənzimləmə sürəti, qətnamə və sabitlik kimi xüsusi tətbiq tələblərinə uyğun olaraq nəzərdən keçirilməlidir.