Principiul de reglare a laserului semiconductor reglabil (laser reglabil)

Principiul reglăriiLaser cu semiconductor reglabil(Laser reglabil)

Laserul semiconductor reglabil este un fel de laser care poate schimba continuu lungimea de undă a ieșirii laserului într -un anumit interval. Laserul cu semiconductor reglabil adoptă reglare termică, reglare electrică și reglare mecanică pentru a regla lungimea cavității, spectrul de reflecție de grătare, faza și alte variabile pentru a obține reglarea lungimii de undă. Acest tip de laser are o gamă largă de aplicații în comunicare optică, spectroscopie, senzor, medical și alte domenii. Figura 1 prezintă compoziția de bază a unuiLaser reglabil, inclusiv unitatea de câștig de lumină, cavitatea FP compusă din oglinzile din față și din spate și din unitatea de filtrare de selecție a modului optic. În cele din urmă, prin reglarea lungimii cavității de reflecție, filtrul modului optic poate atinge ieșirea de selecție a lungimii de undă.

Fig.1

Metoda de reglare și derivarea acesteia

Principiul de reglare a reglabiluluiLasere semiconductoareDepinde în principal de modificarea parametrilor fizici ai rezonatorului laser pentru a obține modificări continue sau discrete în lungimea de undă laser de ieșire. Acești parametri includ, dar nu se limitează la, indicele de refracție, lungimea cavității și selecția modului. Următoarele detalii mai multe metode comune de reglare și principiile acestora:

1. Reglarea injecției de transportator

Reglarea injecției de purtător este de a schimba indicele de refracție al materialului prin schimbarea curentului injectat în regiunea activă a laserului semiconductorului, astfel încât să se realizeze reglarea lungimii de undă. Când curentul crește, concentrația de purtător în regiunea activă crește, ceea ce duce la o modificare a indicelui de refracție, care la rândul său afectează lungimea de undă laser.

2. Reglarea termică Reglarea termică este de a schimba indicele de refracție și lungimea cavității materialului prin schimbarea temperaturii de funcționare a laserului, astfel încât să se realizeze reglarea lungimii de undă. Modificările de temperatură afectează indicele de refracție și dimensiunea fizică a materialului.

3. Reglarea mecanică Reglarea mecanică este de a obține reglarea lungimii de undă prin schimbarea poziției sau unghiului elementelor optice externe ale laserului. Metodele comune de reglare mecanică includ schimbarea unghiului de grătare a difracției și mutarea poziției oglinzii.

4 Reglarea electro-optică a reglului electro-optic se realizează prin aplicarea unui câmp electric pe un material semiconductor pentru a schimba indicele de refracție al materialului, obținând astfel reglarea lungimii de undă. Această metodă este frecvent utilizată înModulatoare electro-optice (Eom) și lasere ajustate electro-optic.

În rezumat, principiul de reglare a laserului semiconductor reglabil realizează în principal reglarea lungimii de undă prin schimbarea parametrilor fizici ai rezonatorului. Acești parametri includ indicele de refracție, lungimea cavității și selecția modului. Metodele specifice de reglare includ reglarea injecției de purtător, reglarea termică, reglarea mecanică și reglarea electro-optică. Fiecare metodă are propriul mecanism fizic specific și derivare matematică, iar selecția metodei de reglare adecvate trebuie luată în considerare în funcție de cerințele specifice de aplicare, cum ar fi intervalul de reglare, viteza de reglare, rezoluția și stabilitatea.