Principio de afinación do láser semiconductor axustable (láser axustable)

Principio de afinación deLáser semiconductor axustable(Láser axustable)

O láser semiconductor axustable é unha especie de láser que pode cambiar continuamente a lonxitude de onda da saída láser nun determinado rango. O láser de semiconductor axustable adopta a afinación térmica, a afinación eléctrica e a afinación mecánica para axustar a lonxitude da cavidade, espectro de reflexión, fase e outras variables para lograr a afinación da lonxitude de onda. Este tipo de láser ten unha ampla gama de aplicacións en comunicación óptica, espectroscopia, detección, médico e outros campos. A figura 1 mostra a composición básica dunLáser axustable, incluída a unidade de ganancia de luz, a cavidade FP composta polos espellos dianteiros e traseiros e a unidade de filtro de selección de modo óptico. Finalmente, axustando a lonxitude da cavidade de reflexión, o filtro de modo óptico pode alcanzar a saída de selección de lonxitude de onda.

Fig.1

Método de afinación e a súa derivación

O principio de afinación de TunableLáseres de semiconductoresDepende principalmente de cambiar os parámetros físicos do resonador láser para conseguir cambios continuos ou discretos na lonxitude de onda do láser de saída. Estes parámetros inclúen, pero non se limitan a, índice de refracción, lonxitude da cavidade e selección de modo. Os seguintes detalles varios métodos comúns de afinación e os seus principios:

1. Axuste por inxección de transportistas

A afinación da inxección do transportista é cambiar o índice de refracción do material cambiando a corrente inxectada na rexión activa do láser semiconductor, para lograr a afinación da lonxitude de onda. Cando a corrente aumenta, a concentración de portador na rexión activa aumenta, dando lugar a un cambio no índice de refracción, que á súa vez afecta á lonxitude de onda láser.

2. A afinación térmica Térmica é cambiar o índice de refracción e a lonxitude da cavidade do material cambiando a temperatura de funcionamento do láser, para lograr a afinación da lonxitude de onda. Os cambios na temperatura afectan o índice de refracción e o tamaño físico do material.

3. A afinación mecánica Mecánica é lograr a afinación da lonxitude de onda cambiando a posición ou o ángulo dos elementos ópticos externos do láser. Os métodos comúns de afinación mecánica inclúen cambiar o ángulo da reixa de difracción e mover a posición do espello.

4 Axuste electro-óptica Axuste electro-óptica conséguese aplicando un campo eléctrico a un material de semiconductor para cambiar o índice de refracción do material, conseguindo así a afinación da lonxitude de onda. Este método úsase habitualmente enModuladores electro-ópticos (Eom) e láseres afinados electro-ópticamente.

En resumo, o principio de afinación do láser semiconductor axustable realiza principalmente a afinación da lonxitude de onda cambiando os parámetros físicos do resonador. Estes parámetros inclúen índice de refracción, lonxitude da cavidade e selección de modo. Os métodos de afinación específicos inclúen a afinación da inxección de portador, a afinación térmica, a afinación mecánica e a afinación electro-óptica. Cada método ten o seu propio mecanismo físico específico e a derivación matemática, e a selección do método de afinación adecuada debe considerarse segundo os requisitos específicos da aplicación, como o rango de afinación, a velocidade de afinación, a resolución e a estabilidade.