עקרון הכוונון של לייזר מוליך למחצה ניתן לכוונון (לייזר ניתן לכוונון)

עקרון כוונון שללייזר מוליכים למחצה מתכוונן(לייזר ניתן לכוונון)

לייזר מוליכים למחצה מתכוונן הוא סוג של לייזר שיכול לשנות ברציפות את אורך הגל של פלט הלייזר בטווח מסוים. לייזר מוליכים למחצה מתכוונן מאמץ כוונון תרמי, כוונון חשמלי וכוונון מכני כדי להתאים את אורך החלל, ספקטרום השתקפות צורם, פאזה ומשתנים אחרים כדי להשיג כוונון אורך גל. לסוג זה של לייזר יש מגוון רחב של יישומים בתקשורת אופטית, ספקטרוסקופיה, חישה, רפואי ועוד תחומים. איור 1 מציג את ההרכב הבסיסי של אלייזר מתכוונן, כולל יחידת רווח האור, חלל ה-FP המורכב מהמראות הקדמיות והאחוריות, ויחידת מסנן בחירת המצב האופטי. לבסוף, על ידי התאמת אורך חלל ההשתקפות, מסנן המצב האופטי יכול להגיע לפלט בחירת אורך הגל.

איור.1

שיטת כוונון וגזירתה

עקרון הכוונון של כוונוןלייזרים מוליכים למחצהתלוי בעיקר בשינוי הפרמטרים הפיזיים של מהוד הלייזר כדי להשיג שינויים מתמשכים או בדידים באורך הגל של הלייזר הפלט. פרמטרים אלה כוללים, בין היתר, מקדם שבירה, אורך חלל ובחירת מצב. להלן מספר שיטות כוונון נפוצות ועקרונותיהן:

1. כוונון הזרקת מנשא

כוונון הזרקת נשא הוא שינוי מקדם השבירה של החומר על ידי שינוי הזרם המוזרק לאזור הפעיל של הלייזר המוליך למחצה, כדי להשיג כוונון אורך הגל. כאשר הזרם עולה, ריכוז הנשאים באזור הפעיל עולה, וכתוצאה מכך מתרחש שינוי במקדם השבירה, אשר בתורו משפיע על אורך גל הלייזר.

2. כוונון תרמי כוונון תרמי הוא לשנות את מקדם השבירה ואת אורך החלל של החומר על ידי שינוי טמפרטורת הפעולה של הלייזר, כדי להשיג כוונון אורך הגל. שינויים בטמפרטורה משפיעים על מקדם השבירה והגודל הפיזי של החומר.

3. כוונון מכני כוונון מכני נועד להשיג כוונון אורך גל על ​​ידי שינוי המיקום או הזווית של האלמנטים האופטיים החיצוניים של הלייזר. שיטות כוונון מכניות נפוצות כוללות שינוי הזווית של סורג הדיפרקציה והזזת מיקום המראה.

4 כוונון אלקטרו-אופטי כוונון אלקטרו-אופטי מושג על ידי הפעלת שדה חשמלי על חומר מוליך למחצה כדי לשנות את מקדם השבירה של החומר, ובכך להשיג כוונון אורך הגל. שיטה זו משמשת בדרך כלל במאפננים אלקטרו-אופטיים (EOM) ולייזרים מכוונים אלקטרו-אופטית.

לסיכום, עקרון הכוונון של לייזר מוליכים למחצה מתכוונן מממש בעיקר כוונון אורך גל על ​​ידי שינוי הפרמטרים הפיזיים של המהוד. פרמטרים אלה כוללים מקדם שבירה, אורך חלל ובחירת מצב. שיטות כוונון ספציפיות כוללות כוונון הזרקת נשא, כוונון תרמי, כוונון מכני וכוונון אלקטרו-אופטי. לכל שיטה יש מנגנון פיזי ספציפי משלה וגזירה מתמטית, ויש לשקול את בחירת שיטת הכוונון המתאימה בהתאם לדרישות היישום הספציפיות, כגון טווח כוונון, מהירות כוונון, רזולוציה ויציבות.