Прынцып налады перабудоўванага паўправадніковага лазера (перабудоўваны лазер)

Прынцып наладыНастройваны паўправадніковы лазер(Настройваны лазер)

Настройваны паўправадніковы лазер — гэта тып лазера, які можа плаўна змяняць даўжыню хвалі лазернага выпраменьвання ў пэўным дыяпазоне. Настройваны паўправадніковы лазер выкарыстоўвае цеплавую, электрычную і механічную налады для рэгулявання даўжыні рэзанатара, спектру адлюстравання рашоткі, фазы і іншых зменных для дасягнення налады даўжыні хвалі. Гэты тып лазера мае шырокі спектр прымянення ў аптычнай сувязі, спектраскапіі, датчыках, медыцыне і іншых галінах. На малюнку 1 паказаны асноўны складналаджвальны лазер, у тым ліку блок узмацнення святла, рэзанатар FP, які складаецца з пярэдняга і задняга люстэркаў, і блок фільтра выбару аптычнай моды. Нарэшце, шляхам рэгулявання даўжыні рэзанатара адлюстравання, аптычны фільтр можа дасягнуць выхаднога сігналу выбару даўжыні хвалі.

РЫС.1

Метад налады і яго вывад

Прынцып налады настройванагапаўправадніковыя лазерыу асноўным залежыць ад змены фізічных параметраў лазернага рэзанатара для дасягнення бесперапынных або дыскрэтных змен даўжыні хвалі выходнага лазера. Да гэтых параметраў адносяцца, але не абмяжоўваюцца імі, паказчык праламлення, даўжыня рэзанатара і выбар моды. Ніжэй падрабязна апісаны некалькі распаўсюджаных метадаў налады і іх прынцыпы:

1. Налада інжэкцыі носьбітаў

Падстройка інжэкцыі носьбітаў зарада заключаецца ў змене паказчыка праламлення матэрыялу шляхам змены току, які падаецца ў актыўную вобласць паўправадніковага лазера, каб дасягнуць падстройкі даўжыні хвалі. Пры павелічэнні току канцэнтрацыя носьбітаў зарада ў актыўнай вобласці павялічваецца, што прыводзіць да змены паказчыка праламлення, што, у сваю чаргу, уплывае на даўжыню хвалі лазера.

2. Цеплавая налада Цеплавая налада заключаецца ў змене паказчыка праламлення і даўжыні рэзанатара матэрыялу шляхам змены працоўнай тэмпературы лазера, каб дасягнуць налады даўжыні хвалі. Змены тэмпературы ўплываюць на паказчык праламлення і фізічныя памеры матэрыялу.

3. Механічная налада Механічная налада заключаецца ў наладзе даўжыні хвалі шляхам змены становішча або вугла знешніх аптычных элементаў лазера. Звычайныя метады механічнай налады ўключаюць змяненне вугла дыфракцыйнай рашоткі і перамяшчэнне становішча люстэрка.

4 Электрааптычная налада Электрааптычная налада дасягаецца шляхам прыкладання электрычнага поля да паўправадніковага матэрыялу для змены паказчыка праламлення матэрыялу, тым самым дасягаючы налады даўжыні хвалі. Гэты метад звычайна выкарыстоўваецца ўэлектрааптычныя мадулятары (МНВ) і лазеры з электрааптычнай настройкай.

Карацей кажучы, прынцып налады настройвальнага паўправадніковага лазера ў асноўным рэалізуе наладу даўжыні хвалі шляхам змены фізічных параметраў рэзанатара. Да гэтых параметраў адносяцца паказчык праламлення, даўжыня рэзанатара і выбар моды. Канкрэтныя метады налады ўключаюць наладу інжэкцыяй носьбітаў, цеплавую наладу, механічную наладу і электрааптычную наладу. Кожны метад мае свой уласны фізічны механізм і матэматычны вывад, і выбар адпаведнага метаду налады неабходна ўлічваць у адпаведнасці з канкрэтнымі патрабаваннямі прымянення, такімі як дыяпазон налады, хуткасць налады, раздзяляльная здольнасць і стабільнасць.