ट्यूनिंग सिद्धांतट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेजर(ट्यूनेबल लेजर)
ट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेजर एक प्रकार का लेजर है जो लेजर आउटपुट की तरंगदैर्ध्य को एक निश्चित सीमा में लगातार बदल सकता है। ट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेजर तरंगदैर्ध्य ट्यूनिंग प्राप्त करने के लिए कैविटी की लंबाई, ग्रेटिंग परावर्तन स्पेक्ट्रम, चरण और अन्य चरों को समायोजित करने के लिए थर्मल ट्यूनिंग, इलेक्ट्रिकल ट्यूनिंग और मैकेनिकल ट्यूनिंग का उपयोग करता है। इस प्रकार के लेजर का ऑप्टिकल संचार, स्पेक्ट्रोस्कोपी, सेंसिंग, चिकित्सा और अन्य क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग है। चित्र 1 एक ट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेजर की मूल संरचना को दर्शाता है।ट्यूनेबल लेजरइसमें प्रकाश वृद्धि इकाई, आगे और पीछे के दर्पणों से बनी FP कैविटी और ऑप्टिकल मोड चयन फ़िल्टर इकाई शामिल हैं। अंत में, परावर्तन कैविटी की लंबाई को समायोजित करके, ऑप्टिकल मोड फ़िल्टर तरंगदैर्ध्य चयन आउटपुट प्राप्त कर सकता है।
चित्र .1
ट्यूनिंग विधि और इसकी व्युत्पत्ति
ट्यून करने योग्य का ट्यूनिंग सिद्धांतसेमीकंडक्टर लेजरआउटपुट लेजर तरंगदैर्ध्य में निरंतर या असतत परिवर्तन प्राप्त करने के लिए लेजर अनुनादक के भौतिक मापदंडों को बदलना मुख्य रूप से इस प्रक्रिया पर निर्भर करता है। इन मापदंडों में अपवर्तनांक, गुहा की लंबाई और मोड चयन शामिल हैं, लेकिन ये इन्हीं तक सीमित नहीं हैं। निम्नलिखित में कुछ सामान्य ट्यूनिंग विधियों और उनके सिद्धांतों का विवरण दिया गया है:
1. कैरियर इंजेक्शन ट्यूनिंग
कैरियर इंजेक्शन ट्यूनिंग का अर्थ है सेमीकंडक्टर लेजर के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट की गई धारा को बदलकर पदार्थ के अपवर्तनांक को बदलना, ताकि तरंगदैर्ध्य को समायोजित किया जा सके। धारा बढ़ने पर सक्रिय क्षेत्र में कैरियर की सांद्रता बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप अपवर्तनांक में परिवर्तन होता है, जो बदले में लेजर तरंगदैर्ध्य को प्रभावित करता है।
2. थर्मल ट्यूनिंग: थर्मल ट्यूनिंग लेजर के परिचालन तापमान को बदलकर पदार्थ के अपवर्तनांक और गुहा की लंबाई को परिवर्तित करना है, जिससे तरंगदैर्ध्य को समायोजित किया जा सके। तापमान में परिवर्तन पदार्थ के अपवर्तनांक और भौतिक आकार को प्रभावित करते हैं।
3. यांत्रिक ट्यूनिंग: यांत्रिक ट्यूनिंग लेजर के बाहरी प्रकाशीय तत्वों की स्थिति या कोण को बदलकर तरंगदैर्ध्य को समायोजित करने की विधि है। सामान्य यांत्रिक ट्यूनिंग विधियों में विवर्तन ग्रेटिंग का कोण बदलना और दर्पण की स्थिति को स्थानांतरित करना शामिल है।
4. विद्युत-प्रकाशिकीय ट्यूनिंग: विद्युत-प्रकाशिकीय ट्यूनिंग अर्धचालक पदार्थ पर विद्युत क्षेत्र लगाकर पदार्थ के अपवर्तनांक को परिवर्तित करके प्राप्त की जाती है, जिससे तरंगदैर्ध्य ट्यूनिंग होती है। यह विधि आमतौर पर प्रयोग की जाती है।इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर (ईओएम) और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकली ट्यून्ड लेजर।
संक्षेप में, ट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेजर का ट्यूनिंग सिद्धांत मुख्य रूप से रेज़ोनेटर के भौतिक मापदंडों को बदलकर तरंगदैर्ध्य को ट्यून करना है। इन मापदंडों में अपवर्तनांक, कैविटी की लंबाई और मोड चयन शामिल हैं। विशिष्ट ट्यूनिंग विधियों में कैरियर इंजेक्शन ट्यूनिंग, थर्मल ट्यूनिंग, मैकेनिकल ट्यूनिंग और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्यूनिंग शामिल हैं। प्रत्येक विधि की अपनी विशिष्ट भौतिक क्रियाविधि और गणितीय व्युत्पत्ति होती है, और ट्यूनिंग रेंज, ट्यूनिंग गति, रिज़ॉल्यूशन और स्थिरता जैसी विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त ट्यूनिंग विधि का चयन करना आवश्यक है।
पोस्ट करने का समय: 17 दिसंबर 2024