Tuning -Prinzip des abstimmbaren Halbleiterlasers (Abstimmbarer Laser)

Tuning -Prinzip vonEinstellbarer Halbleiterlaser(Abstimmbarer Laser)

Einstellbarer Halbleiterlaser ist eine Art Laser, der die Wellenlänge des Laserausgangs in einem bestimmten Bereich kontinuierlich verändern kann. Der einstellbare Halbleiterlaser nimmt thermische Abstimmung, elektrische Abstimmung und mechanische Abstimmung an, um die Hohlraumlänge, das Gitterreflexionsspektrum, die Phase und andere Variablen einzustellen, um eine Wellenlängenabstimmung zu erreichen. Diese Art von Laser verfügt über eine breite Palette von Anwendungen in der optischen Kommunikation, Spektroskopie, Erfassung, medizinischen und anderen Feldern. Abbildung 1 zeigt die Grundzusammensetzung von aAbstimmbarer Laser, einschließlich der Lichtverstärkungseinheit, des FP -Hohlraums aus den vorderen und hinteren Spiegeln und der Auswahlfiltereinheit der optischen Modus. Durch die Einstellung der Länge des Reflexionshöhlens kann der optische Modusfilter den Wellenlängenauswahlausgang erreichen.

Abb.1

Stimmmethode und deren Ableitung

Das Abstimmprinzip des AbstimmbarenHalbleiterlaserhauptsächlich abhängig von der Änderung der physikalischen Parameter des Laserresonators, um kontinuierliche oder diskrete Änderungen der Ausgangslaserwellenlänge zu erreichen. Diese Parameter umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Brechungsindex, Hohlraumlänge und Modusauswahl. Im Folgenden werden mehrere gemeinsame Stimmmethoden und deren Prinzipien beschrieben:

1. Trägerinjektionsabstimmung

Die Injektionseinspritzung des Trägers soll den Brechungsindex des Materials ändern, indem der in den aktiven Bereich des Halbleiterlasers injizierte Strom geändert wird, um eine Wellenlängenabstimmung zu erreichen. Wenn der Strom zunimmt, nimmt die Trägerkonzentration im aktiven Bereich zu, was zu einer Änderung des Brechungsindex führt, was wiederum die Laserwellenlänge beeinflusst.

2. Die thermische Stimmung des Wärmeabstiegs soll den Brechungsindex und die Hohlraumlänge des Materials durch Ändern der Betriebstemperatur des Lasers ändern, um eine Wellenlängenabstimmung zu erreichen. Änderungen der Temperatur beeinflussen den Brechungsindex und die physikalische Größe des Materials.

3. Die mechanische Abstimmung mechanische Abstimmung besteht darin, eine Wellenlänge zu erreichen, indem die Position oder den Winkel der externen optischen Elemente des Lasers geändert wird. Zu den häufigen mechanischen Abstimmmethoden gehören das Ändern des Winkels des Beugungsgitters und das Verschieben der Position des Spiegels.

4 Elektrooptische Tuning Die elektrooptische Abstimmung wird erreicht, indem ein elektrisches Feld auf ein Halbleitermaterial angewendet wird, um den Brechungsindex des Materials zu ändern, wodurch eine Wellenlängenabstimmung erreicht wird. Diese Methode wird üblicherweise in verwendetElektrooptische Modulatoren (Eom) und elektrooptisch abgestimmte Laser.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Tuning -Prinzip des abstimmbaren Halbleiterlasers hauptsächlich die Wellenlängenabstimmung realisiert, indem die physikalischen Parameter des Resonators geändert werden. Diese Parameter umfassen Brechungsindex, Hohlraumlänge und Modusauswahl. Spezifische Abstimmmethoden umfassen die Injektionsabstimmung der Träger, die thermische Abstimmung, die mechanische Abstimmung und die elektrooptische Abstimmung. Jede Methode hat ihren eigenen spezifischen physikalischen Mechanismus und ihre mathematische Ableitung, und die Auswahl der geeigneten Abstimmmethode muss gemäß den spezifischen Anwendungsanforderungen wie Stimmbereich, Stimmgeschwindigkeit, Auflösung und Stabilität berücksichtigt werden.