مبدأ ضبط ليزر أشباه الموصلات القابل للضبط (ليزر قابل للضبط)

مبدأ ضبطليزر أشباه الموصلات القابلة للضبط(ليزر قابل للضبط)

ليزر أشباه الموصلات القابل للضبط هو نوع من الليزر الذي يمكن أن يغير باستمرار من الطول الموجي لإخراج الليزر في نطاق معين. يتبنى ليزر أشباه الموصلات القابل للضبط ضبطًا حراريًا ، وضبطًا كهربائيًا وضبطًا ميكانيكيًا لضبط طول التجويف ، وطيف انعكاس الصريف ، والطور والمتغيرات الأخرى لتحقيق ضبط الطول الموجي. يحتوي هذا النوع من الليزر على مجموعة واسعة من التطبيقات في التواصل البصري ، والتحليل الطيفي ، والاستشعار ، والمجالات الطبية وغيرها. يوضح الشكل 1 التكوين الأساسي لـ aليزر قابل للضبط، بما في ذلك وحدة كسب الضوء ، وتجويف FP المكون من المرايا الأمامية والخلفية ، ووحدة مرشح اختيار الوضع البصري. أخيرًا ، عن طريق ضبط طول تجويف الانعكاس ، يمكن لفلتر الوضع البصري الوصول إلى إخراج اختيار الطول الموجي.

الشكل 1

طريقة ضبط واشتقاقها

مبدأ ضبط التوليفليزر أشباه الموصلاتيعتمد بشكل أساسي على تغيير المعلمات المادية لمرنان الليزر لتحقيق تغييرات مستمرة أو منفصلة في طول موجة الليزر الإخراج. تتضمن هذه المعلمات ، على سبيل المثال لا الحصر ، فهرس الانكسار وطول التجويف واختيار الوضع. التفاصيل التالية العديد من أساليب الضبط المشتركة ومبادئها:

1. ضبط حقن الناقل

يهدف ضبط حقن الناقل إلى تغيير مؤشر الانكسار للمادة عن طريق تغيير التيار المحقن في المنطقة النشطة لليزر أشباه الموصلات ، وذلك لتحقيق ضبط الطول الموجي. عندما يزداد التيار ، يزداد تركيز الناقل في المنطقة النشطة ، مما يؤدي إلى تغيير في مؤشر الانكسار ، مما يؤثر بدوره على الطول الموجي بالليزر.

2. الضبط الحراري للضبط الحراري هو تغيير مؤشر الانكسار وطول تجويف المادة عن طريق تغيير درجة حرارة التشغيل للليزر ، وذلك لتحقيق ضبط الطول الموجي. التغيرات في درجة الحرارة تؤثر على مؤشر الانكسار والحجم المادي للمادة.

3. ضبط الميكانيكي الميكانيكي هو تحقيق ضبط الطول الموجي عن طريق تغيير موضع أو زاوية العناصر البصرية الخارجية للليزر. تتضمن طرق ضبط الميكانيكية الشائعة تغيير زاوية صريف الحيود وتحريك موضع المرآة.

4 يتم تحقيق ضبط الكهرباء الضوئية الضوئية عن طريق تطبيق حقل كهربائي على مادة أشباه الموصلات لتغيير مؤشر الانكسار للمادة ، وبالتالي تحقيق ضبط الطول الموجي. هذه الطريقة شائعة الاستخدام فيالمعدلات الكهربائية الضوئية (eom) والليزر الكهربائي الضبابي.

باختصار ، يدرك مبدأ ضبط ليزر أشباه الموصلات القابل للضبط بشكل أساسي ضبط الطول الموجي عن طريق تغيير المعلمات المادية للمقرم. تتضمن هذه المعلمات فهرس الانكسار وطول التجويف واختيار الوضع. تشمل طرق ضبط محددة ضبط حقن الناقل ، والضبط الحراري ، والضبط الميكانيكي والضبط الكهروم البصري. كل طريقة لها آلية مادية خاصة بها واشتقاق رياضي ، ويجب تحديد اختيار طريقة التوليف المناسبة وفقًا لمتطلبات التطبيق المحددة ، مثل نطاق ضبط وسرعة الضبط والدقة والاستقرار.