Principiul de acordare al laserului semiconductor acordabil (laser acordabil)

Principiul de reglare alLaser semiconductor reglabil(Laser reglabil)

Laserul semiconductor acordabil este un tip de laser care poate modifica continuu lungimea de undă a ieșirii laserului într-un anumit interval. Laserul semiconductor acordabil adoptă reglarea termică, reglarea electrică și reglarea mecanică pentru a ajusta lungimea cavității, spectrul de reflexie al rețelei, faza și alte variabile pentru a realiza reglarea lungimii de undă. Acest tip de laser are o gamă largă de aplicații în comunicații optice, spectroscopie, detectare, medicină și alte domenii. Figura 1 prezintă compoziția de bază a unui...laser reglabil, inclusiv unitatea de amplificare a luminii, cavitatea FP compusă din oglinzile față și spate și unitatea filtrului de selecție a modului optic. În cele din urmă, prin ajustarea lungimii cavității de reflexie, filtrul modului optic poate atinge ieșirea de selecție a lungimii de undă.

FIG.1

Metoda de reglare și derivarea acesteia

Principiul de acordare al reglabiluluilasere semiconductoaredepinde în principal de modificarea parametrilor fizici ai rezonatorului laser pentru a obține modificări continue sau discrete ale lungimii de undă a laserului de ieșire. Acești parametri includ, dar nu se limitează la, indicele de refracție, lungimea cavității și selectarea modului. Următoarele detaliază câteva metode comune de reglare și principiile acestora:

1. Reglarea injecției purtătorului de sarcină

Reglarea injecției de purtători constă în modificarea indicelui de refracție al materialului prin modificarea curentului injectat în regiunea activă a laserului semiconductor, astfel încât să se realizeze reglarea lungimii de undă. Când curentul crește, concentrația purtătorilor de lumină din regiunea activă crește, rezultând o modificare a indicelui de refracție, care la rândul său afectează lungimea de undă a laserului.

2. Reglarea termică Reglarea termică constă în modificarea indicelui de refracție și a lungimii 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 constă în realizarea reglării lungimii de undă prin schimbarea poziției sau a unghiului elementelor optice externe ale laserului. Metodele comune de reglare mecanică includ schimbarea unghiului rețelei de difracție și deplasarea poziției oglinzii.

4 Reglarea electro-optică Reglarea electro-optică se realizează prin aplicarea unui câmp electric unui material semiconductor pentru a modifica indicele de refracție al materialului, realizând astfel reglarea lungimii de undă. Această metodă este utilizată în mod obișnuit înmodulatoare electro-optice (EOM) și lasere reglate electro-optic.

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