Prinsip Tuning Laser Semikonduktor Tunable (Laser Tunable)

Prinsip tuningLaser semikonduktor yang dapat merdu(Laser Tunable)

Laser semikonduktor yang dapat disetel adalah sejenis laser yang secara terus -menerus dapat mengubah panjang gelombang output laser dalam kisaran tertentu. Laser semikonduktor merdu mengadopsi penyetelan termal, penyetelan listrik dan penyetelan mekanis untuk menyesuaikan panjang rongga, spektrum refleksi kisi, fase dan variabel lain untuk mencapai penyetelan panjang gelombang. Jenis laser ini memiliki berbagai aplikasi dalam komunikasi optik, spektroskopi, penginderaan, medis dan bidang lainnya. Gambar 1 menunjukkan komposisi dasar aLaser Tunable, termasuk unit penguatan cahaya, rongga FP yang terdiri dari cermin depan dan belakang, dan unit filter pemilihan mode optik. Akhirnya, dengan menyesuaikan panjang rongga refleksi, filter mode optik dapat mencapai output pemilihan panjang gelombang.

Gbr.1

Metode tuning dan derivasinya

Prinsip Tuning TatableLaser semikonduktorTerutama tergantung pada mengubah parameter fisik resonator laser untuk mencapai perubahan kontinu atau diskrit dalam panjang gelombang laser output. Parameter ini termasuk, tetapi tidak terbatas pada, indeks bias, panjang rongga, dan pemilihan mode. Berikut ini merinci beberapa metode penyetelan umum dan prinsip -prinsipnya:

1. Penyetelan injeksi operator

Penyetelan injeksi operator adalah untuk mengubah indeks bias material dengan mengubah arus yang disuntikkan ke daerah aktif laser semikonduktor, sehingga dapat mencapai penyetelan panjang gelombang. Ketika arus meningkat, konsentrasi pembawa di wilayah aktif meningkat, menghasilkan perubahan indeks bias, yang pada gilirannya mempengaruhi panjang gelombang laser.

2. Penyetelan termal tuning termal adalah untuk mengubah indeks bias dan panjang rongga bahan dengan mengubah suhu operasi laser, sehingga dapat mencapai penyetelan panjang gelombang. Perubahan suhu mempengaruhi indeks bias dan ukuran fisik material.

3. Penyetelan mekanis tuning mekanis adalah untuk mencapai penyetelan panjang gelombang dengan mengubah posisi atau sudut elemen optik eksternal laser. Metode penyetelan mekanis umum termasuk mengubah sudut kisi difraksi dan menggerakkan posisi cermin.

4 Tuning elektro-optik penyetelan elektro-optik dicapai dengan menerapkan medan listrik ke bahan semikonduktor untuk mengubah indeks bias bahan, sehingga mencapai penyetelan panjang gelombang. Metode ini biasanya digunakan dalamModulator elektro-optik (Eom) dan laser yang disetel secara elektro-optik.

Singkatnya, prinsip tuning laser semikonduktor yang dapat disetujui terutama menyadari penyetelan panjang gelombang dengan mengubah parameter fisik resonator. Parameter ini termasuk indeks bias, panjang rongga, dan pemilihan mode. Metode tuning spesifik meliputi penyetelan injeksi pembawa, penyetelan termal, penyetelan mekanis dan penyetelan elektro-optik. Setiap metode memiliki mekanisme fisik spesifik dan derivasi matematika, dan pemilihan metode penyetelan yang sesuai perlu dipertimbangkan sesuai dengan persyaratan aplikasi spesifik, seperti rentang tuning, kecepatan tuning, resolusi dan stabilitas.