Principiu di tuning di laser semiconductor Tunable (laser Tunable)

Principiu di tuning diLaser semiconduttore sintonizzabile(Laser sintonizzabile)

U laser semiconductor Tunable hè un tipu di laser chì pò cambià continuamente a lunghezza d'onda di l'output laser in una certa gamma. U laser à semiconduttore sintonizzabile adopta l'accordu termicu, l'accordu elettricu è l'accordu meccanicu per aghjustà a lunghezza di a cavità, u spettru di riflessione di griglia, a fase è altre variabili per ottene l'accordu di a lunghezza d'onda. Stu tipu di laser hà una larga gamma di applicazioni in cumunicazione ottica, spettroscopia, sensing, medicale è altri campi. Figura 1 mostra a cumpusizioni basi di alaser sintonizzabile, cumprese l'unità di guadagnu di luce, a cavità FP composta da i specchi frontali è posteriori, è l'unità di filtru di selezzione di u modu otticu. Infine, aghjustendu a lunghezza di a cavità di riflessione, u filtru di u modu otticu pò ghjunghje à l'output di selezzione di lunghezza d'onda.

FIG.1

Metudu di tuning è a so derivazione

U principiu di tuning di tunablelaser semiconductorprinciparmenti dipende di cambià i paràmetri fisichi di u resonator laser à ghjunghje sin'à cambiamenti continuu o discretu in a lunghezza d'onda laser output. Questi parametri includenu, ma ùn sò micca limitati à, l'indice di rifrazione, a lunghezza di a cavità è a selezzione di u modu. I seguenti detalla parechji metudi di sintonizazione cumuni è i so principii:

1. Tuning injection Carrier

L'accordu di l'iniezione di u trasportatore hè di cambià l'indice di rifrazione di u materiale cambiendu u currente injected in a regione attiva di u laser semiconductor, in modu di ottene l'accordu di a lunghezza d'onda. Quandu u currente aumenta, a cuncentrazione di u trasportatore in a regione attiva aumenta, risultatu in un cambiamentu di l'indice di rifrazione, chì à u turnu affetta a lunghezza d'onda laser.

2. Sintonizazione termale L'accordu termale hè di cambià l'indice di rifrazione è a lunghezza di a cavità di u materiale cambiendu a temperatura di u funziunamentu di u laser, in modu di ottene u sintonizazione di a lunghezza d'onda. I cambiamenti in a temperatura afectanu l'indice di rifrazione è a dimensione fisica di u materiale.

3. Tuning Mechanical Tuning Mechanical hè di ghjunghje sintonizzazioni di lunghezza d'onda cambiendu a pusizione o Angle di l'elementi ottichi esterni di u laser. I metudi di sintonizazione meccanica cumuni includenu cambià l'Angle di a rete di diffrazione è movendu a pusizione di u specchiu.

4 Sintonizazione elettro-ottica L'accordu elettro-otticu hè ottenutu appiendu un campu elettricu à un materiale semiconduttore per cambià l'indice di rifrazione di u materiale, ottenendu cusì l'accordu di a lunghezza d'onda. Stu metudu hè cumunimenti usatu inmodulatori elettro-ottici (EOM) è laser sintonizzati elettro-otticamente.

In riassuntu, u principiu di sintonizazione di u laser semiconductor sintonizzabile rializeghja principalmente l'accordu di a lunghezza d'onda cambiendu i paràmetri fisichi di u resonatore. Questi parametri includenu l'indice di rifrazione, a lunghezza di a cavità è a selezzione di u modu. I metudi di sintonizazione specifichi includenu l'accordu di iniezione di trasportatore, l'accordu termale, l'accordu meccanicu è l'accordu elettro-otticu. Ogni metudu hà u so propiu mecanismu fisicu specificu è a derivazione matematica, è a selezzione di u metudu di sintonizazione adattatu deve esse cunsideratu secondu e esigenze specifiche di l'applicazione, cum'è a gamma di sintonizazione, a velocità di sintonizazione, a risoluzione è a stabilità.