ट्यूनिंग तत्वट्यून करण्यायोग्य अर्धसंवाहक लेसर(ट्यून करण्यायोग्य लेसर)
ट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेसर हा एक प्रकारचा लेसर आहे जो लेसर आउटपुटची तरंगलांबी एका विशिष्ट श्रेणीत सतत बदलू शकतो. ट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेसर पोकळीची लांबी, ग्रेटिंग रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रम, फेज आणि इतर व्हेरिएबल्स समायोजित करण्यासाठी थर्मल ट्यूनिंग, इलेक्ट्रिकल ट्यूनिंग आणि मेकॅनिकल ट्यूनिंगचा अवलंब करतो जेणेकरून तरंगलांबी ट्यूनिंग साध्य होईल. या प्रकारच्या लेसरमध्ये ऑप्टिकल कम्युनिकेशन, स्पेक्ट्रोस्कोपी, सेन्सिंग, मेडिकल आणि इतर क्षेत्रात विस्तृत अनुप्रयोग आहेत. आकृती 1 मध्ये लेसरची मूलभूत रचना दर्शविली आहे.ट्यून करण्यायोग्य लेसर, ज्यामध्ये लाईट गेन युनिट, फ्रंट आणि रियर मिररने बनलेला FP कॅव्हिटी आणि ऑप्टिकल मोड सिलेक्शन फिल्टर युनिट समाविष्ट आहे. शेवटी, रिफ्लेक्शन कॅव्हिटीची लांबी समायोजित करून, ऑप्टिकल मोड फिल्टर तरंगलांबी सिलेक्शन आउटपुटपर्यंत पोहोचू शकतो.
आकृती १
ट्यूनिंग पद्धत आणि त्याची व्युत्पत्ती
ट्यून करण्यायोग्य ट्यूनिंगचे तत्वअर्धवाहक लेसरआउटपुट लेसर तरंगलांबीमध्ये सतत किंवा स्वतंत्र बदल साध्य करण्यासाठी लेसर रेझोनेटरच्या भौतिक पॅरामीटर्समध्ये बदल करण्यावर प्रामुख्याने अवलंबून असते. या पॅरामीटर्समध्ये अपवर्तक निर्देशांक, पोकळीची लांबी आणि मोड निवड समाविष्ट आहे, परंतु त्यापुरते मर्यादित नाही. खालील अनेक सामान्य ट्यूनिंग पद्धती आणि त्यांची तत्त्वे तपशीलवार आहेत:
१. कॅरियर इंजेक्शन ट्यूनिंग
कॅरियर इंजेक्शन ट्यूनिंग म्हणजे सेमीकंडक्टर लेसरच्या सक्रिय प्रदेशात इंजेक्ट केलेल्या विद्युत प्रवाहात बदल करून पदार्थाचा अपवर्तनांक बदलणे, जेणेकरून तरंगलांबी ट्यूनिंग साध्य होईल. जेव्हा विद्युत प्रवाह वाढतो तेव्हा सक्रिय प्रदेशातील वाहक एकाग्रता वाढते, परिणामी अपवर्तनांकात बदल होतो, ज्यामुळे लेसर तरंगलांबीवर परिणाम होतो.
२. थर्मल ट्युनिंग थर्मल ट्युनिंग म्हणजे लेसरचे ऑपरेटिंग तापमान बदलून पदार्थाचा अपवर्तनांक आणि पोकळीची लांबी बदलणे, जेणेकरून तरंगलांबी ट्युनिंग साध्य होईल. तापमानातील बदल पदार्थाच्या अपवर्तनांक आणि भौतिक आकारावर परिणाम करतात.
३. मेकॅनिकल ट्युनिंग मेकॅनिकल ट्युनिंग म्हणजे लेसरच्या बाह्य ऑप्टिकल घटकांची स्थिती किंवा कोन बदलून तरंगलांबी ट्युनिंग साध्य करणे. सामान्य यांत्रिक ट्युनिंग पद्धतींमध्ये विवर्तन जाळीचा कोन बदलणे आणि आरशाची स्थिती हलवणे समाविष्ट आहे.
४ इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्युनिंग हे इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्युनिंग हे अर्धवाहक पदार्थावर विद्युत क्षेत्र लागू करून पदार्थाचा अपवर्तनांक बदलून साध्य केले जाते, ज्यामुळे तरंगलांबी ट्युनिंग साध्य होते. ही पद्धत सामान्यतः वापरली जातेइलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटर (ईओएम) आणि इलेक्ट्रो-ऑप्टिकली ट्यून केलेले लेसर.
थोडक्यात, ट्यून करण्यायोग्य सेमीकंडक्टर लेसरचे ट्यूनिंग तत्व प्रामुख्याने रेझोनेटरचे भौतिक पॅरामीटर्स बदलून तरंगलांबी ट्यूनिंग साध्य 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 ट्यूनिंग श्रेणी, ट्यूनिंग गती, रिझोल्यूशन आणि स्थिरता यासारख्या विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकतांनुसार योग्य ट्यूनिंग पद्धतीची निवड विचारात घेणे आवश्यक आहे.
पोस्ट वेळ: डिसेंबर-१७-२०२४