ट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेसरचे ट्यूनिंग तत्त्व (ट्यूनेबल लेसर)

च्या ट्यूनिंग तत्त्वट्यून करण्यायोग्य सेमीकंडक्टर लेसर(ट्यून करण्यायोग्य लेसर)

ट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेसर हा एक प्रकारचा लेसर आहे जो एका विशिष्ट श्रेणीमध्ये लेसर आउटपुटची तरंगलांबी सतत बदलू शकतो. ट्युनेबल सेमीकंडक्टर लेसर थर्मल ट्युनिंग, इलेक्ट्रिकल ट्युनिंग आणि मेकॅनिकल ट्यूनिंगचा अवलंब करून पोकळीची लांबी, ग्रेटिंग रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रम, फेज आणि तरंगलांबी ट्युनिंग साध्य करण्यासाठी इतर व्हेरिएबल्स समायोजित करते. या प्रकारच्या लेसरमध्ये ऑप्टिकल कम्युनिकेशन, स्पेक्ट्रोस्कोपी, सेन्सिंग, वैद्यकीय आणि इतर क्षेत्रांमध्ये विस्तृत अनुप्रयोग आहेत. आकृती 1 a ची मूळ रचना दर्शवतेट्यून करण्यायोग्य लेसर, लाईट गेन युनिट, फ्रंट आणि रिअर मिररने बनलेली FP पोकळी आणि ऑप्टिकल मोड सिलेक्शन फिल्टर युनिट. शेवटी, परावर्तन पोकळीची लांबी समायोजित करून, ऑप्टिकल मोड फिल्टर तरंगलांबी निवड आउटपुटपर्यंत पोहोचू शकतो.

अंजीर.1

ट्यूनिंग पद्धत आणि त्याची व्युत्पत्ती

ट्यून करण्यायोग्य ट्यूनिंग तत्त्वसेमीकंडक्टर लेसरआउटपुट लेसर तरंगलांबीमध्ये सतत किंवा वेगळे बदल साध्य करण्यासाठी लेसर रेझोनेटरचे भौतिक मापदंड बदलण्यावर प्रामुख्याने अवलंबून असते. या पॅरामीटर्समध्ये अपवर्तक निर्देशांक, पोकळीची लांबी आणि मोड निवड समाविष्ट आहे, परंतु इतकेच मर्यादित नाही. खालील तपशील अनेक सामान्य ट्यूनिंग पद्धती आणि त्यांची तत्त्वे:

1. वाहक इंजेक्शन ट्यूनिंग

वाहक इंजेक्शन ट्यूनिंग म्हणजे सेमीकंडक्टर लेसरच्या सक्रिय क्षेत्रामध्ये इंजेक्शन केलेल्या विद्युत् प्रवाहात बदल करून सामग्रीचा अपवर्तक निर्देशांक बदलणे, जेणेकरून तरंगलांबी ट्यूनिंग प्राप्त होईल. जेव्हा वर्तमान वाढते, तेव्हा सक्रिय प्रदेशात वाहक एकाग्रता वाढते, परिणामी अपवर्तक निर्देशांकात बदल होतो, ज्यामुळे लेसर तरंगलांबी प्रभावित होते.

2. थर्मल ट्यूनिंग थर्मल ट्युनिंग म्हणजे लेसरचे ऑपरेटिंग तापमान बदलून सामग्रीचा अपवर्तक निर्देशांक आणि पोकळीची लांबी बदलणे, जेणेकरून तरंगलांबी ट्युनिंग साध्य करता येईल. तापमानातील बदल अपवर्तक निर्देशांक आणि सामग्रीच्या भौतिक आकारावर परिणाम करतात.

3. यांत्रिक ट्यूनिंग यांत्रिक ट्यूनिंग म्हणजे लेसरच्या बाह्य ऑप्टिकल घटकांची स्थिती किंवा कोन बदलून तरंगलांबी ट्युनिंग प्राप्त करणे. सामान्य यांत्रिक ट्यूनिंग पद्धतींमध्ये विवर्तन जाळीचा कोन बदलणे आणि आरशाची स्थिती हलवणे समाविष्ट आहे.

4 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्यूनिंग इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्यूनिंग सामग्रीचा अपवर्तक निर्देशांक बदलण्यासाठी अर्धसंवाहक सामग्रीवर विद्युत क्षेत्र लागू करून प्राप्त केले जाते, ज्यामुळे तरंगलांबी ट्युनिंग प्राप्त होते. मध्ये ही पद्धत सामान्यतः वापरली जातेइलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटर (EOM) आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकली ट्यून केलेले लेसर.

सारांश, ट्यून करण्यायोग्य सेमीकंडक्टर लेसरचे ट्यूनिंग तत्त्व प्रामुख्याने रेझोनेटरचे भौतिक मापदंड बदलून तरंगलांबी ट्यूनिंगची जाणीव करते. या पॅरामीटर्समध्ये अपवर्तक निर्देशांक, पोकळीची लांबी आणि मोड निवड समाविष्ट आहे. विशिष्ट ट्यूनिंग पद्धतींमध्ये कॅरियर इंजेक्शन ट्यूनिंग, थर्मल ट्यूनिंग, मेकॅनिकल ट्यूनिंग आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्यूनिंग समाविष्ट आहे. प्रत्येक पद्धतीची स्वतःची विशिष्ट भौतिक यंत्रणा आणि गणितीय व्युत्पत्ती असते आणि योग्य ट्यूनिंग पद्धतीची निवड विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकतांनुसार विचारात घेणे आवश्यक आहे, जसे की ट्युनिंग श्रेणी, ट्यूनिंग गती, रिझोल्यूशन आणि स्थिरता.