Tuning Prinzip vun Tunable Semiconductor Laser (Tunable Laser)

Tuning Prinzip vunTunable semiconductor Laser(Tunable Laser)

Tunable semiconductor Laser ass eng Zort Laser déi d'Wellelängt vun Laser Wasserstoff an engem bestëmmte Beräich kontinuéierlech änneren kann. Tunable semiconductor Laser adoptéiert thermesch tuning, elektresch tuning a mechanesch tuning der Kavitéit Längt ze ajustéieren, grating Reflexioun Spektrum, Phase an aner Verännerlechen Wellelängt tuning ze erreechen. Dës Zort Laser huet eng breet Palette vun Uwendungen an der optescher Kommunikatioun, Spektroskopie, Sensing, medizinesch an aner Felder. Figur 1 weist d'Basis Zesummesetzung vun engemtunable Laser, dorënner d'Liichtgewënn Eenheet, d'FP Kavitéit aus de viischten an hënneschte Spigelen, an d'optesch Modus Selektiounsfilter Eenheet. Endlech, andeems d'Längt vun der Reflexiounskavitéit ugepasst gëtt, kann den opteschen Modusfilter d'Wellelängtauswielausgang erreechen.

FIG.1

Tuning Method a seng Derivatioun

Den Tuning Prinzip vun tunablesemiconductor Laserhänkt haaptsächlech vun der Verännerung vun de kierperleche Parameteren vum Laserresonator of fir kontinuéierlech oder diskret Ännerungen an der Ausgangslaserwellelängt z'erreechen. Dës Parameteren enthalen, awer sinn net limitéiert op, Refraktiounsindex, Kavitéitlängt a Modusauswiel. Déi folgend Detailer e puer gemeinsam Tuning Methoden an hir Prinzipien:

1. Carrier Sprëtz tuning

Carrier Injektioun Tuning ass den Brechungsindex vum Material z'änneren andeems de Stroum, deen an déi aktiv Regioun vum Halbleiterlaser injizéiert gëtt, geännert gëtt, fir d'Wellenlängttuning z'erreechen. Wann de Stroum eropgeet, erhéicht d'Trägerkonzentratioun an der aktiver Regioun, wat zu enger Verännerung vum Brechungsindex resultéiert, wat am Tour d'Laserwellelängt beaflosst.

2. Thermesch Tuning Thermesch Tuning ass fir de Brechungsindex an d'Kavitéitslängt vum Material z'änneren andeems d'Betribstemperatur vum Laser geännert gëtt, sou datt d'Wellenlängttuning erreecht gëtt. Ännerungen an der Temperatur beaflossen de Brechungsindex a kierperlech Gréisst vum Material.

3. Mechanesch Tuning Mechanesch Tuning ass d'Wellenlängttuning z'erreechen andeems d'Positioun oder Wénkel vun den externen opteschen Elementer vum Laser geännert gëtt. Gemeinsam mechanesch Tuning Methoden enthalen d'Ännerung vum Wénkel vum Diffraktiounsgitter an d'Bewegung vun der Positioun vum Spigel.

4 Elektro-optesch Tuning Elektro-optesch Tuning gëtt erreecht andeems en elektrescht Feld op e Hallefleitmaterial applizéiert gëtt fir de Brechungsindex vum Material z'änneren, an doduerch d'Wellenlängttuning z'erreechen. Dës Method ass allgemeng benotzt anelektro-optesch Modulatoren (EOM) an elektro-optesch ofgestëmmte Laser.

Zesummegefaasst, realiséiere de Tuning Prinzip vun tunable semiconductor Laser haaptsächlech Wellelängt tuning duerch Ännerung vun der kierperlech Parameteren vun der resonator. Dës Parameteren enthalen Refraktiounsindex, Kavitéitlängt a Modusauswiel. Spezifesch Tuningmethoden enthalen Carrier Injektioun Tuning, thermesch Tuning, mechanesch Tuning an elektrooptesch Tuning. All Method huet säin eegene spezifesche physikalesche Mechanismus a mathematesch Ofdreiwung, an d'Auswiel vun der entspriechender Tuningmethod muss no de spezifesche Applikatiounsufuerderunge berücksichtegt ginn, sou wéi Tuningberäich, Tuninggeschwindegkeet, Opléisung a Stabilitéit.