ट्यून करने योग्य सेमीकंडक्टर लेजर (ट्यून करने योग्य लेजर) का ट्यूनिंग सिद्धांत

ट्यूनिंग सिद्धांतट्यून करने योग्य अर्धचालक लेजर(ट्यूनेबल लेजर)

ट्यून करने योग्य अर्धचालक लेजर एक प्रकार का लेजर है जो एक निश्चित सीमा में लेजर आउटपुट की तरंग दैर्ध्य को लगातार बदल सकता है। ट्यून करने योग्य अर्धचालक लेजर तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग को प्राप्त करने के लिए गुहा की लंबाई, झंझरी प्रतिबिंब स्पेक्ट्रम, चरण और अन्य चर को समायोजित करने के लिए थर्मल ट्यूनिंग, इलेक्ट्रिकल ट्यूनिंग और मैकेनिकल ट्यूनिंग को अपनाता है। इस तरह के लेजर में ऑप्टिकल संचार, स्पेक्ट्रोस्कोपी, सेंसिंग, मेडिकल और अन्य क्षेत्रों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। चित्रा 1 की मूल रचना को दर्शाता हैटन करने योग्य लेजर, लाइट गेन यूनिट सहित, एफपी कैविटी फ्रंट और रियर मिरर से बना, और ऑप्टिकल मोड चयन फ़िल्टर यूनिट। अंत में, प्रतिबिंब गुहा की लंबाई को समायोजित करके, ऑप्टिकल मोड फ़िल्टर तरंग दैर्ध्य चयन आउटपुट तक पहुंच सकता है।

चित्र .1

ट्यूनिंग विधि और इसकी व्युत्पत्ति

ट्यूनिंग का ट्यूनिंग सिद्धांतअर्धचालक लेजरमुख्य रूप से आउटपुट लेजर तरंग दैर्ध्य में निरंतर या असतत परिवर्तनों को प्राप्त करने के लिए लेजर गुंजयमान के भौतिक मापदंडों को बदलने पर निर्भर करता है। इन मापदंडों में शामिल हैं, लेकिन अपवर्तक सूचकांक, गुहा की लंबाई और मोड चयन तक सीमित नहीं हैं। निम्नलिखित विवरण कई सामान्य ट्यूनिंग विधियों और उनके सिद्धांतों:

1। वाहक इंजेक्शन ट्यूनिंग

कैरियर इंजेक्शन ट्यूनिंग सेमीकंडक्टर लेजर के सक्रिय क्षेत्र में वर्तमान इंजेक्शन को बदलकर सामग्री के अपवर्तक सूचकांक को बदलना है, ताकि तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग को प्राप्त किया जा सके। जब वर्तमान बढ़ता है, तो सक्रिय क्षेत्र में वाहक एकाग्रता बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप अपवर्तक सूचकांक में परिवर्तन होता है, जो बदले में लेजर तरंग दैर्ध्य को प्रभावित करता है।

2। थर्मल ट्यूनिंग थर्मल ट्यूनिंग लेजर के ऑपरेटिंग तापमान को बदलकर सामग्री के अपवर्तक सूचकांक और गुहा की लंबाई को बदलना है, ताकि तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग को प्राप्त किया जा सके। तापमान में परिवर्तन सामग्री के अपवर्तक सूचकांक और भौतिक आकार को प्रभावित करता है।

3। मैकेनिकल ट्यूनिंग मैकेनिकल ट्यूनिंग लेजर के बाहरी ऑप्टिकल तत्वों की स्थिति या कोण को बदलकर तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग को प्राप्त करना है। सामान्य यांत्रिक ट्यूनिंग विधियों में विवर्तन झंझरी के कोण को बदलना और दर्पण की स्थिति को स्थानांतरित करना शामिल है।

4 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्यूनिंग इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्यूनिंग को सामग्री के अपवर्तक सूचकांक को बदलने के लिए एक अर्धचालक सामग्री के लिए एक विद्युत क्षेत्र लागू करके प्राप्त किया जाता है, जिससे तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग प्राप्त होती है। इस विधि का आमतौर पर उपयोग किया जाता हैइलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर (ईओएम) और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकली ट्यून लेज़रों।

सारांश में, ट्यून करने योग्य सेमीकंडक्टर लेजर का ट्यूनिंग सिद्धांत मुख्य रूप से गुंजयमान के भौतिक मापदंडों को बदलकर तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग का एहसास करता है। इन मापदंडों में अपवर्तक सूचकांक, गुहा लंबाई और मोड चयन शामिल हैं। विशिष्ट ट्यूनिंग विधियों में वाहक इंजेक्शन ट्यूनिंग, थर्मल ट्यूनिंग, मैकेनिकल ट्यूनिंग और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल ट्यूनिंग शामिल हैं। प्रत्येक विधि की अपनी विशिष्ट भौतिक तंत्र और गणितीय व्युत्पत्ति होती है, और उपयुक्त ट्यूनिंग विधि के चयन को विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं, जैसे कि ट्यूनिंग रेंज, ट्यूनिंग गति, संकल्प और स्थिरता के अनुसार विचार करने की आवश्यकता होती है।