Stämningsprincip för inställbar halvledarlaser (inställbar laser)

Inställningsprincip omInställbar halvledarlaser(Inställbar laser)

Inställbar halvledarlaser är en slags laser som kontinuerligt kan ändra våglängden för laserutgång i ett visst intervall. Inställbar halvledarlaser antar termisk inställning, elektrisk inställning och mekanisk inställning för att justera kavitetslängden, gitter reflektionsspektrum, fas och andra variabler för att uppnå våglängdsinställning. Denna typ av laser har ett brett utbud av tillämpningar inom optisk kommunikation, spektroskopi, avkänning, medicinska och andra områden. Figur 1 visar den grundläggande sammansättningen av ainställningsbar laser, inklusive ljusförstärkningsenheten, FP -hålrummet består av de främre och bakre speglarna och den val av val av optiskt läge. Slutligen, genom att justera längden på reflektionshaviteten, kan det optiska läget filter nå våglängdsvalet.

Fig.1

Avstämningsmetod och dess härledning

Inställningsprincipen om inställbarhalvledarlasrarBeror huvudsakligen på att ändra de fysiska parametrarna för laserresonatorn för att uppnå kontinuerliga eller diskreta förändringar i utgångslaservåglängden. Dessa parametrar inkluderar, men är inte begränsade till, brytningsindex, kavitetslängd och val av läge. Följande beskriver flera vanliga inställningsmetoder och deras principer:

1. Bärarinjektionsinställning

Bärarinjektionsinställning är att ändra materialets brytningsindex genom att ändra det aktuella injicerade i det aktiva området för halvledarlaseren för att uppnå våglängdsinställning. När strömmen ökar ökar bärarkoncentrationen i det aktiva området, vilket resulterar i ett förändring i brytningsindex, vilket i sin tur påverkar laservåglängden.

2. Termisk inställning Termisk inställning är att ändra materialets brytningsindex och kavitetslängd genom att ändra laserens driftstemperatur för att uppnå våglängdsinställning. Temperaturförändringar påverkar materialets brytningsindex och fysiska storlek.

3. Mekanisk inställning Mekanisk inställning är att uppnå våglängdsinställning genom att ändra positionen eller vinkeln för de yttre optiska elementen i lasern. Vanliga mekaniska inställningsmetoder inkluderar att ändra diffraktionsgitterets vinkel och flytta spegelens position.

4 Elektrooptisk avstämning Elektrooptisk inställning uppnås genom att applicera ett elektriskt fält på ett halvledarmaterial för att ändra materialets brytningsindex och därigenom uppnå våglängdsinställning. Denna metod används ofta ielektrooptiska modulatorer (Eom) och elektrooptiskt inställda lasrar.

Sammanfattningsvis inser inställningsprincipen för inställbar halvledarlaser huvudsakligen våglängdsinställning genom att ändra resonatorns fysiska parametrar. Dessa parametrar inkluderar brytningsindex, kavitetslängd och val av läge. Specifika avstämningsmetoder inkluderar injektion av bärarinjektion, termisk inställning, mekanisk inställning och elektrooptisk inställning. Varje metod har sin egen specifika fysiska mekanism och matematiska härledning, och valet av lämplig avstämningsmetod måste övervägas enligt de specifika applikationskraven, såsom avstämningsområde, inställning, upplösning och stabilitet.