ट्यूनबल सेमीकंडक्टर लेसर (ट्यूनबल लेसर) चे ट्यूनिंग तत्त्व

चे ट्यूनिंग तत्त्वट्युनेबल सेमीकंडक्टर लेसर(ट्युनेबल लेसर)

ट्युनेबल सेमीकंडक्टर लेसर हा एक प्रकारचा लेसर आहे जो विशिष्ट श्रेणीमध्ये लेसर आउटपुटची तरंगलांबी सतत बदलू शकतो. ट्युनेबल सेमीकंडक्टर लेसर पोकळीची लांबी समायोजित करण्यासाठी थर्मल ट्यूनिंग, इलेक्ट्रिकल ट्यूनिंग आणि मेकॅनिकल ट्यूनिंग, वेव्हलेन्थ ट्यूनिंग साध्य करण्यासाठी ग्रेटिंग रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रम, फेज आणि इतर व्हेरिएबल्सचा अवलंब करते. या प्रकारच्या लेसरमध्ये ऑप्टिकल कम्युनिकेशन, स्पेक्ट्रोस्कोपी, सेन्सिंग, वैद्यकीय आणि इतर क्षेत्रांमध्ये विस्तृत अनुप्रयोग आहेत. आकृती 1 मध्ये मूलभूत रचना दर्शविली जातेट्युनेबल लेसरलाइट गेन युनिट, फ्रंट आणि मागील मिररसह बनलेली एफपी पोकळी आणि ऑप्टिकल मोड निवड फिल्टर युनिटसह. अखेरीस, प्रतिबिंब पोकळीची लांबी समायोजित करून, ऑप्टिकल मोड फिल्टर तरंगलांबी निवड आउटपुटपर्यंत पोहोचू शकते.

अंजीर 1

ट्यूनिंग पद्धत आणि त्याची व्युत्पन्न

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

1. कॅरियर इंजेक्शन ट्यूनिंग

कॅरियर इंजेक्शन ट्यूनिंग म्हणजे सेमीकंडक्टर लेसरच्या सक्रिय प्रदेशात इंजेक्शन केलेले सध्याचे इंजेक्शन बदलून सामग्रीचे अपवर्तक निर्देशांक बदलणे, जेणेकरून तरंगलांबी ट्यूनिंग प्राप्त होईल. जेव्हा सध्याची वाढ होते, सक्रिय प्रदेशातील वाहक एकाग्रता वाढते, परिणामी अपवर्तक निर्देशांकात बदल होतो, ज्यामुळे लेसर तरंगलांबीवर परिणाम होतो.

२. थर्मल ट्यूनिंग थर्मल ट्यूनिंग म्हणजे लेसरचे ऑपरेटिंग तापमान बदलून सामग्रीची अपवर्तक निर्देशांक आणि पोकळीची लांबी बदलणे, जेणेकरून तरंगलांबी ट्यूनिंग प्राप्त होईल. तापमानातील बदल अपवर्तक निर्देशांक आणि सामग्रीच्या भौतिक आकारावर परिणाम करतात.

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

4 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्यूनिंग इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्यूनिंग सामग्रीचे अपवर्तक निर्देशांक बदलण्यासाठी सेमीकंडक्टर मटेरियलमध्ये इलेक्ट्रिक फील्ड लागू करून प्राप्त केले जाते, ज्यायोगे वेव्हलेन्थ ट्यूनिंग प्राप्त होते. ही पद्धत सामान्यत: वापरली जातेइलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटर (ईओएम) आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्यून केलेले लेसर.

थोडक्यात, ट्यूनबल सेमीकंडक्टर लेसरचे ट्यूनिंग तत्त्व मुख्यतः रेझोनेटरचे भौतिक मापदंड बदलून तरंगलांबी ट्यूनिंगची जाणीव होते. 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 गणिताची व्युत्पन्न असते आणि ट्यूनिंग श्रेणी, ट्यूनिंग वेग, निराकरण आणि स्थिरता यासारख्या विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकतांनुसार योग्य ट्यूनिंग पद्धतीच्या निवडीचा विचार करणे आवश्यक आहे.