ट्युनेबल सेमीकन्डक्टर लेजरको ट्युनिङ सिद्धान्त (ट्युनेबल लेजर)

को ट्यूनिंग सिद्धान्तट्युनेबल अर्धचालक लेजर(ट्युनेबल लेजर)

ट्युनेबल सेमीकन्डक्टर लेजर एक प्रकारको लेजर हो जसले लेजर आउटपुटको तरंगदैर्ध्य निश्चित दायरामा निरन्तर परिवर्तन गर्न सक्छ। ट्युनेबल सेमीकन्डक्टर लेजरले थर्मल ट्युनिङ, इलेक्ट्रिकल ट्युनिङ र मेकानिकल ट्युनिङलाई गुफाको लम्बाइ, ग्रेटिंग रिफ्लेक्शन स्पेक्ट्रम, फेज र तरंगदैर्ध्य ट्युनिङ हासिल गर्न अन्य चरहरू समायोजन गर्न अपनाउँछ। यस प्रकारको लेजरमा अप्टिकल कम्युनिकेसन, स्पेक्ट्रोस्कोपी, सेन्सिङ, मेडिकल र अन्य क्षेत्रहरूमा व्यापक दायराहरू छन्। चित्र १ ले ए को आधारभूत संरचना देखाउँछट्युनेबल लेजर, लाइट गेन युनिट, अगाडि र पछाडिको मिररहरू मिलेर बनेको FP गुहा, र अप्टिकल मोड चयन फिल्टर एकाइ सहित। अन्तमा, प्रतिबिम्ब गुहाको लम्बाइ समायोजन गरेर, अप्टिकल मोड फिल्टरले तरंगदैर्ध्य चयन आउटपुटमा पुग्न सक्छ।

चित्र १

ट्युनिङ विधि र यसको व्युत्पन्न

ट्युनेबलको ट्युनिङ सिद्धान्तअर्धचालक लेजरहरूउत्पादन लेजर तरंगदैर्ध्य मा लगातार वा असत्य परिवर्तनहरू प्राप्त गर्न लेजर रेजोनेटरको भौतिक मापदण्डहरू परिवर्तन गर्नमा मुख्य रूपमा निर्भर गर्दछ। यी प्यारामिटरहरू समावेश छन्, तर सीमित छैनन्, अपवर्तक अनुक्रमणिका, गुहा लम्बाइ, र मोड चयन। निम्न विवरणहरू धेरै सामान्य ट्युनिङ विधिहरू र तिनीहरूका सिद्धान्तहरू:

1. क्यारियर इंजेक्शन ट्युनिङ

क्यारियर इन्जेक्शन ट्युनिङ भनेको सेमीकन्डक्टर लेजरको सक्रिय क्षेत्रमा इन्जेक्ट गरिएको वर्तमानलाई परिवर्तन गरेर सामग्रीको अपवर्तक सूचकांक परिवर्तन गर्नु हो, ताकि तरंगदैर्ध्य ट्युनिङ हासिल गर्न सकिन्छ। जब वर्तमान बढ्छ, सक्रिय क्षेत्रमा वाहक एकाग्रता बढ्छ, परिणामस्वरूप अपवर्तक सूचकांकमा परिवर्तन हुन्छ, जसले लेजर तरंगदैर्ध्यलाई असर गर्छ।

2. थर्मल ट्युनिङ थर्मल ट्युनिङ भनेको तरंगदैर्ध्य ट्युनिङ हासिल गर्न लेजरको सञ्चालन तापक्रम परिवर्तन गरेर सामग्रीको अपवर्तक सूचकांक र गुहाको लम्बाइ परिवर्तन गर्नु हो। तापमानमा परिवर्तनहरूले अपवर्तक सूचकांक र सामग्रीको भौतिक आकारलाई असर गर्छ।

3. मेकानिकल ट्युनिङ मेकानिकल ट्युनिङ लेजरको बाह्य अप्टिकल तत्वहरूको स्थिति वा कोण परिवर्तन गरेर तरंग लम्बाइको ट्युनिङ हासिल गर्नु हो। सामान्य मेकानिकल ट्युनिङ विधिहरूमा विवर्तन ग्रेटिंगको कोण परिवर्तन र ऐनाको स्थिति सार्नु समावेश छ।

4 इलेक्ट्रो-अप्टिकल ट्युनिंग इलेक्ट्रो-अप्टिकल ट्युनिङ सामग्रीको अपवर्तक अनुक्रमणिका परिवर्तन गर्न अर्धचालक सामग्रीमा विद्युतीय क्षेत्र लागू गरेर प्राप्त गरिन्छ, यसरी तरंगदैर्ध्य ट्युनिङ प्राप्त हुन्छ। यो विधि सामान्यतया मा प्रयोग गरिन्छइलेक्ट्रो-अप्टिकल मोड्युलेटरहरू (EOM) र इलेक्ट्रो-अप्टिली ट्युन लेजरहरू।

संक्षेपमा, ट्युनेबल सेमीकन्डक्टर लेजरको ट्युनिङ सिद्धान्तले मुख्यतया रेजोनेटरको भौतिक मापदण्डहरू परिवर्तन गरेर तरंगदैर्ध्य ट्युनिङलाई महसुस गर्छ। यी प्यारामिटरहरूमा अपवर्तक सूचकांक, गुहाको लम्बाइ, र मोड चयन समावेश छ। विशिष्ट ट्युनिङ विधिहरूमा क्यारियर इन्जेक्शन ट्युनिङ, थर्मल ट्युनिङ, मेकानिकल ट्युनिङ र इलेक्ट्रो-अप्टिकल ट्युनिङ समावेश छन्। प्रत्येक विधिको आफ्नै विशिष्ट भौतिक संयन्त्र र गणितीय व्युत्पत्ति हुन्छ, र उपयुक्त ट्युनिङ विधिको चयनलाई विशेष अनुप्रयोग आवश्यकताहरू, जस्तै ट्युनिङ दायरा, ट्युनिङ गति, रिजोल्युसन र स्थिरता अनुसार विचार गर्न आवश्यक छ।