調整可能な半導体レーザーの調整原理（調整可能なレーザー）

のチューニング原理調整可能な半導体レーザー（調整可能なレーザー）

Tuanable Semiconductorレーザーは、特定の範囲でレーザー出力の波長を連続的に変化させることができる一種のレーザーです。 Tuanable Semiconductor Laserは、空洞の長さ、格子反射スペクトル、位相、その他の変数を調整するための熱チューニング、電気チューニング、および機械的チューニングを採用して、波長チューニングを実現します。この種のレーザーには、光学通信、分光法、センシング、医療、その他の分野に幅広い用途があります。図1は、aの基本的な構成を示しています調整可能なレーザーライトゲインユニット、フロントミラーとリアミラーで構成されるFPキャビティ、光学モード選択フィルターユニットを含む。最後に、反射空洞の長さを調整することにより、光学モードフィルターは波長選択出力に到達できます。

図1

チューニング方法とその派生

Tunableのチューニング原理半導体レーザー主に、レーザー共振器の物理パラメーターの変更に依存して、出力レーザー波長の連続的または離散的な変化を達成します。これらのパラメーターには、屈折率、キャビティの長さ、およびモード選択が含まれますが、これらに限定されません。以下の詳細いくつかの一般的な調整方法とその原則：

1。キャリアインジェクションチューニング

キャリアインジェクションチューニングは、波長チューニングを実現するために、半導体レーザーの活性領域に注入された電流を変更することにより、材料の屈折率を変更することです。電流が増加すると、活性領域のキャリア濃度が増加し、屈折率が変化し、レーザー波長に影響します。

2。サーマルチューニング熱チューニングは、波長調整を実現するために、レーザーの動作温度を変更することにより、材料の屈折率とキャビティの長さを変更することです。温度の変化は、材料の屈折率と物理サイズに影響します。

3.機械的チューニング機械的調整とは、レーザーの外部光要素の位置または角度を変更することにより、波長チューニングを実現することです。一般的な機械的調整方法には、回折格子の角度を変更し、鏡の位置を移動することが含まれます。

4電気光学チューニング電界光学チューニングは、電界を半導体材料に適用して材料の屈折率を変更し、それによって波長チューニングを達成することにより実現されます。この方法は一般的に使用されます電気光学モジュレーター (EOM）および電気光学的に調整されたレーザー。

要約すると、調整可能な半導体レーザーのチューニング原理は、共振器の物理パラメーターを変更することにより、主に波長チューニングを実現します。これらのパラメーターには、屈折率、キャビティの長さ、およびモード選択が含まれます。特定のチューニング方法には、キャリアインジェクションチューニング、サーマルチューニング、機械的調整、電気光学チューニングが含まれます。各方法には、独自の特定の物理的メカニズムと数学的導出があり、適切なチューニング方法の選択は、チューニング範囲、チューニング速度、解像度、安定性などの特定のアプリケーション要件に従って考慮する必要があります。