Бапталатын жартылай өткізгіш лазердің баптау принципі (Tunable laser)

Баптау принципіРеттелетін жартылай өткізгіш лазер(Реттеуге болатын лазер)

Реттелетін жартылай өткізгіш лазер - белгілі бір диапазонда лазер шығысының толқын ұзындығын үздіксіз өзгерте алатын лазер түрі. Реттелетін жартылай өткізгіш лазер толқын ұзындығын реттеу үшін қуыс ұзындығын, тордың шағылысу спектрін, фазаны және басқа да айнымалыларды реттеу үшін термиялық реттеуді, электрлік реттеуді және механикалық реттеуді қолданады. Бұл лазер түрі оптикалық байланыс, спектроскопия, зондтау, медициналық және басқа да салаларда кеңінен қолданылады. 1-суретте негізгі құрамы көрсетілген.реттелетін лазер, жарық күшейту блогын, алдыңғы және артқы айналардан тұратын FP қуысын және оптикалық режимді таңдау сүзгі блогын қамтиды. Соңында, шағылысу қуысының ұзындығын реттеу арқылы оптикалық режим сүзгісі толқын ұзындығын таңдау шығысына жете алады.

1-сурет

Баптау әдісі және оның туындысы

Бапталатын құрылғының баптау принципіжартылай өткізгіш лазерлернегізінен шығыс лазерінің толқын ұзындығында үздіксіз немесе дискретті өзгерістерге қол жеткізу үшін лазерлік резонатордың физикалық параметрлерін өзгертуге байланысты. Бұл параметрлерге сыну көрсеткіші, қуыс ұзындығы және режимді таңдау кіреді, бірақ олармен шектелмейді. Төменде бірнеше кең таралған баптау әдістері және олардың принциптері егжей-тегжейлі сипатталған:

1. Тасымалдағыш инжекциясын баптау

Тасымалдағыш инъекциясын реттеу - толқын ұзындығын реттеуге қол жеткізу үшін жартылай өткізгіш лазердің белсенді аймағына енгізілген токты өзгерту арқылы материалдың сыну көрсеткішін өзгерту. Ток күшейген кезде белсенді аймақтағы тасымалдаушы концентрациясы артады, бұл сыну көрсеткішінің өзгеруіне әкеледі, бұл өз кезегінде лазердің толқын ұзындығына әсер етеді.

2. Термиялық реттеу Термиялық реттеу - толқын ұзындығын реттеуге қол жеткізу үшін лазердің жұмыс температурасын өзгерту арқылы материалдың сыну көрсеткіші мен қуыс ұзындығын өзгерту. Температураның өзгеруі материалдың сыну көрсеткіші мен физикалық өлшеміне әсер етеді.

3. Механикалық реттеу Механикалық реттеу - лазердің сыртқы оптикалық элементтерінің орнын немесе бұрышын өзгерту арқылы толқын ұзындығын реттеуге қол жеткізу. Жалпы механикалық реттеу әдістеріне дифракциялық тордың бұрышын өзгерту және айнаның орнын ауыстыру жатады.

4 Электроптикалық реттеу Электроптикалық реттеу материалдың сыну көрсеткішін өзгерту үшін жартылай өткізгіш материалға электр өрісін қолдану арқылы жүзеге асырылады, осылайша толқын ұзындығын реттеуге қол жеткізіледі. Бұл әдіс көбінесе мыналарда қолданыладыэлектрооптикалық модуляторлар (ЭОМ) және электрооптикалық реттелген лазерлер.

Қысқаша айтқанда, реттелетін жартылай өткізгіш лазердің реттеу принципі негізінен резонатордың физикалық параметрлерін өзгерту арқылы толқын ұзындығын реттеуді жүзеге асырады. Бұл параметрлерге сыну көрсеткіші, қуыс ұзындығы және режимді таңдау кіреді. Нақты реттеу әдістеріне тасымалдаушы инъекцияны реттеу, термиялық реттеу, механикалық реттеу және электрооптикалық реттеу кіреді. Әрбір әдістің өзіндік физикалық механизмі мен математикалық туындысы бар, және тиісті реттеу әдісін таңдау реттеу диапазоны, реттеу жылдамдығы, ажыратымдылық және тұрақтылық сияқты нақты қолданба талаптарына сәйкес қарастырылуы керек.