اصل تنظیملیزر نیمه‌هادی قابل تنظیم(لیزر قابل تنظیم)
لیزر نیمه‌هادی قابل تنظیم نوعی لیزر است که می‌تواند طول موج خروجی لیزر را به طور مداوم در یک محدوده خاص تغییر دهد. لیزر نیمه‌هادی قابل تنظیم، از تنظیم حرارتی، تنظیم الکتریکی و تنظیم مکانیکی برای تنظیم طول حفره، طیف بازتاب توری، فاز و سایر متغیرها برای دستیابی به تنظیم طول موج استفاده می‌کند. این نوع لیزر طیف گسترده‌ای از کاربردها را در ارتباطات نوری، طیف‌سنجی، حسگری، پزشکی و سایر زمینه‌ها دارد. شکل 1 ترکیب اساسی یکلیزر قابل تنظیمشامل واحد افزایش نور، حفره FP متشکل از آینه‌های جلو و عقب و واحد فیلتر انتخاب حالت نوری. در نهایت، با تنظیم طول حفره بازتاب، فیلتر حالت نوری می‌تواند به خروجی انتخاب طول موج برسد.
شکل ۱
روش تنظیم و استخراج آن
اصل تنظیم قابل تنظیملیزرهای نیمه‌هادیعمدتاً به تغییر پارامترهای فیزیکی تشدیدگر لیزر برای دستیابی به تغییرات پیوسته یا گسسته در طول موج لیزر خروجی بستگی دارد. این پارامترها شامل ضریب شکست، طول کاواک و انتخاب مد می‌شوند، اما محدود به آنها نیستند. در ادامه چندین روش تنظیم رایج و اصول آنها شرح داده شده است:
۱. تنظیم تزریق حامل
تنظیم تزریق حامل، تغییر ضریب شکست ماده با تغییر جریان تزریق شده به ناحیه فعال لیزر نیمه‌هادی است تا تنظیم طول موج حاصل شود. هنگامی که جریان افزایش می‌یابد، غلظت حامل در ناحیه فعال افزایش می‌یابد و در نتیجه ضریب شکست تغییر می‌کند که به نوبه خود بر طول موج لیزر تأثیر می‌گذارد.
۲. تنظیم حرارتی تنظیم حرارتی به معنای تغییر ضریب شکست و طول حفره ماده با تغییر دمای عملکرد لیزر است، به طوری که تنظیم طول موج حاصل شود. تغییرات دما بر ضریب شکست و اندازه فیزیکی ماده تأثیر می‌گذارد.
۳. تنظیم مکانیکی تنظیم مکانیکی به معنای تنظیم طول موج با تغییر موقعیت یا زاویه عناصر نوری خارجی لیزر است. روش‌های معمول تنظیم مکانیکی شامل تغییر زاویه توری پراش و جابجایی موقعیت آینه است.
۴ تنظیم الکترواپتیکی تنظیم الکترواپتیکی با اعمال میدان الکتریکی به یک ماده نیمه‌هادی برای تغییر ضریب شکست ماده و در نتیجه تنظیم طول موج انجام می‌شود. این روش معمولاً در موارد زیر استفاده می‌شود:مدولاتورهای الکترواپتیکی (ای او ام) و لیزرهای تنظیم‌شده الکترواپتیکی.
به طور خلاصه، اصل تنظیم لیزر نیمه‌هادی قابل تنظیم عمدتاً با تغییر پارامترهای فیزیکی تشدیدگر، تنظیم طول موج را محقق می‌کند. این پارامترها شامل ضریب شکست، طول کاواک و انتخاب مد هستند. روش‌های خاص تنظیم شامل تنظیم تزریق حامل، تنظیم حرارتی، تنظیم مکانیکی و تنظیم الکترواپتیکی است. هر روش مکانیسم فیزیکی و مشتق ریاضی خاص خود را دارد و انتخاب روش تنظیم مناسب باید با توجه به الزامات کاربردی خاص، مانند محدوده تنظیم، سرعت تنظیم، وضوح و پایداری، در نظر گرفته شود.
زمان ارسال: ۱۷ دسامبر ۲۰۲۴