Принцип настройки перестраиваемого полупроводникового лазера (перестраиваемого лазера)

Принцип настройкиПерестраиваемый полупроводниковый лазер(Перестраиваемый лазер)

Перестраиваемый полупроводниковый лазер – это тип лазера, способного непрерывно изменять длину волны излучения в определённом диапазоне. Перестраиваемый полупроводниковый лазер использует тепловую, электрическую и механическую настройку для регулировки длины резонатора, спектра отражения решётки, фазы и других параметров для достижения настройки длины волны. Этот тип лазера находит широкое применение в оптической связи, спектроскопии, сенсорике, медицине и других областях. На рисунке 1 показана базовая структура лазера.перестраиваемый лазер, включая блок усиления света, резонатор ФП, состоящий из переднего и заднего зеркал, и блок фильтра выбора оптической моды. Наконец, регулируя длину резонатора отражения, можно добиться выбора длины волны на выходе фильтра выбора оптической моды.

ФИГ.1

Метод настройки и его вывод

Принцип настройки настраиваемогополупроводниковые лазерыВ основном, это достигается за счёт изменения физических параметров резонатора лазера для достижения непрерывного или дискретного изменения длины волны выходного лазера. Эти параметры включают, помимо прочего, показатель преломления, длину резонатора и выбор моды. Ниже подробно описаны несколько распространённых методов настройки и их принципы:

1. Настройка инжекции несущей

Настройка инжекции носителей заряда заключается в изменении показателя преломления материала путем изменения тока, инжектируемого в активную область полупроводникового лазера, для достижения настройки длины волны. С увеличением тока увеличивается концентрация носителей заряда в активной области, что приводит к изменению показателя преломления, что, в свою очередь, влияет на длину волны лазера.

2. Термическая настройка. Термическая настройка заключается в изменении показателя преломления и длины резонатора материала путём изменения рабочей температуры лазера для достижения настройки длины волны. Изменение температуры влияет на показатель преломления и физические размеры материала.

3. Механическая настройка. Механическая настройка заключается в перестройке длины волны путём изменения положения или угла наклона внешних оптических элементов лазера. Распространенные методы механической настройки включают изменение угла наклона дифракционной решётки и перемещение зеркала.

4. Электрооптическая настройка. Электрооптическая настройка достигается путем приложения электрического поля к полупроводниковому материалу для изменения его показателя преломления, что позволяет перестроить длину волны. Этот метод широко используется вэлектрооптические модуляторы (МНВ) и электрооптически настраиваемые лазеры.

Подводя итог, можно сказать, что принцип настройки перестраиваемого полупроводникового лазера заключается в основном в перестройке длины волны путём изменения физических параметров резонатора. К ним относятся показатель преломления, длина резонатора и выбор моды. К конкретным методам настройки относятся настройка инжекцией носителей заряда, тепловая настройка, механическая настройка и электрооптическая настройка. Каждый метод имеет свой собственный физический механизм и математическое обоснование, поэтому выбор подходящего метода настройки должен осуществляться в соответствии с требованиями конкретного применения, такими как диапазон настройки, скорость настройки, разрешение и стабильность.