ट्यूनिंगचे तत्त्वट्यून करण्यायोग्य सेमीकंडक्टर लेझर(ट्यूनेबल लेझर)
ट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेझर हा एक प्रकारचा लेझर आहे जो लेझर आउटपुटची तरंगलांबी एका विशिष्ट मर्यादेत सतत बदलू शकतो. तरंगलांबी ट्यूनिंग साध्य करण्यासाठी, ट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेझर कॅव्हिटीची लांबी, ग्रेटिंग रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रम, फेज आणि इतर व्हेरिएबल्स समायोजित करण्यासाठी थर्मल ट्यूनिंग, इलेक्ट्रिकल ट्यूनिंग आणि मेकॅनिकल ट्यूनिंगचा वापर करतो. या प्रकारच्या लेझरचा ऑप्टिकल कम्युनिकेशन, स्पेक्ट्रोस्कोपी, सेन्सिंग, वैद्यकीय आणि इतर क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर उपयोग होतो. आकृती १ मध्ये याची मूलभूत रचना दर्शविली आहे.ट्यून करण्यायोग्य लेझरत्यामध्ये लाईट गेन युनिट, पुढच्या आणि मागच्या आरशांनी बनलेली एफपी कॅव्हिटी आणि ऑप्टिकल मोड सिलेक्शन फिल्टर युनिट यांचा समावेश आहे. शेवटी, रिफ्लेक्शन कॅव्हिटीची लांबी समायोजित करून, ऑप्टिकल मोड फिल्टर तरंगलांबी निवड आउटपुट मिळवू शकतो.
आकृती १
ट्यूनिंग पद्धत आणि तिची व्युत्पत्ती
ट्यून करण्यायोग्यतेचे ट्यूनिंग तत्त्वसेमीकंडक्टर लेझरआउटपुट लेझर तरंगलांबीमध्ये सतत किंवा खंडित बदल घडवून आणण्यासाठी, हे मुख्यत्वे लेझर रेझोनेटरच्या भौतिक पॅरामीटर्समध्ये बदल करण्यावर अवलंबून असते. या पॅरामीटर्समध्ये अपवर्तनांक, कॅव्हिटीची लांबी आणि मोड निवड यांचा समावेश होतो, पण ते एवढ्यापुरतेच मर्यादित नाहीत. खाली काही सामान्य ट्यूनिंग पद्धती आणि त्यांची तत्त्वे तपशीलवार दिली आहेत:
१. कॅरियर इंजेक्शन ट्यूनिंग
कॅरियर इंजेक्शन ट्यूनिंग म्हणजे सेमीकंडक्टर लेसरच्या ॲक्टिव्ह रीजनमध्ये इंजेक्ट केलेल्या करंटमध्ये बदल करून पदार्थाचा रिफ्रॅक्टिव्ह इंडेक्स बदलणे, जेणेकरून वेव्हलेंथ ट्यूनिंग साध्य करता येईल. जेव्हा करंट वाढतो, तेव्हा ॲक्टिव्ह रीजनमधील कॅरियरची घनता वाढते, ज्यामुळे रिफ्रॅक्टिव्ह इंडेक्समध्ये बदल होतो आणि याचा परिणाम लेसरच्या वेव्हलेंथवर होतो.
२. औष्णिक ट्यूनिंग: औष्णिक ट्यूनिंग म्हणजे लेसरचे कार्यकारी तापमान बदलून पदार्थाचा अपवर्तनांक आणि कॅव्हिटीची लांबी बदलणे, जेणेकरून तरंगलांबीचे ट्यूनिंग साधता येते. तापमानातील बदलांमुळे पदार्थाच्या अपवर्तनांकावर आणि भौतिक आकारावर परिणाम होतो.
३. यांत्रिक ट्यूनिंग: यांत्रिक ट्यूनिंग म्हणजे लेझरच्या बाह्य ऑप्टिकल घटकांची स्थिती किंवा कोन बदलून तरंगलांबीचे ट्यूनिंग साधणे. सामान्य यांत्रिक ट्यूनिंग पद्धतींमध्ये विवर्तन जाळीचा कोन बदलणे आणि आरशाची स्थिती हलवणे यांचा समावेश होतो.
४. इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्यूनिंग: इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्यूनिंग हे एका सेमीकंडक्टर पदार्थावर विद्युत क्षेत्र लागू करून त्याचा अपवर्तनांक बदलून साध्य केले जाते, ज्यामुळे तरंगलांबीचे ट्यूनिंग होते. ही पद्धत सामान्यतः यामध्ये वापरली जाते.इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटर (ईओएम) आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकली ट्यून केलेले लेझर.
थोडक्यात, ट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेसरचे ट्यूनिंग तत्त्व मुख्यत्वे रेझोनेटरचे भौतिक पॅरामीटर्स बदलून तरंगलांबीचे ट्यूनिंग साध्य करते. या पॅरामीटर्समध्ये अपवर्तनांक, कॅव्हिटीची लांबी आणि मोड निवड यांचा समावेश होतो. विशिष्ट ट्यूनिंग पद्धतींमध्ये कॅरियर इंजेक्शन ट्यूनिंग, थर्मल ट्यूनिंग, मेकॅनिकल ट्यूनिंग आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्यूनिंग यांचा समावेश होतो. प्रत्येक पद्धतीची स्वतःची विशिष्ट भौतिक कार्यप्रणाली आणि गणितीय व्युत्पत्ती असते, आणि योग्य ट्यूनिंग पद्धतीची निवड ही ट्यूनिंग रेंज, ट्यूनिंग गती, रिझोल्यूशन आणि स्थिरता यांसारख्या विशिष्ट वापराच्या आवश्यकतांनुसार विचारात घेणे आवश्यक असते.
पोस्ट करण्याची वेळ: १७-डिसेंबर-२०२४