עקרון הכוונון של לייזר מוליך למחצה מתכוונן (לייזר מתכוונן)

עקרון הכוונון שללייזר מוליך למחצה מתכוונן(לייזר מתכוונן)

לייזר מוליך למחצה מתכוונן הוא סוג של לייזר שיכול לשנות באופן רציף את אורך הגל של פלט הלייזר בטווח מסוים. לייזר מוליך למחצה מתכוונן מאמץ כוונון תרמי, כוונון חשמלי וכוונון מכני כדי להתאים את אורך החלל, ספקטרום ההחזרה של הסריגים, הפאזה ומשתנים אחרים כדי להשיג כוונון אורך גל. לייזר מסוג זה מגוון רחב של יישומים בתקשורת אופטית, ספקטרוסקופיה, חישה, רפואה ותחומים אחרים. איור 1 מציג את ההרכב הבסיסי של לייזר.לייזר מתכוונן, כולל יחידת הגברת האור, חלל FP המורכב מהמראות הקדמיות והאחוריות, ויחידת מסנן בחירת מצב אופטי. לבסוף, על ידי התאמת אורך חלל ההחזרה, מסנן המצב האופטי יכול להגיע לפלט בחירת אורך הגל.

איור 1

שיטת כוונון ונגזרתה

עקרון הכוונון של מתכוונןלייזרים מוליכים למחצהתלוי בעיקר בשינוי הפרמטרים הפיזיים של מהוד הלייזר כדי להשיג שינויים רציפים או בדידים באורך הגל של הלייזר המוצא. פרמטרים אלה כוללים, אך אינם מוגבלים ל, מקדם שבירה, אורך חלל הלייזר ובחירת מצב. להלן פירוט של מספר שיטות כוונון נפוצות ועקרונותיהן:

1. כוונון הזרקת נושא

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

2. כוונון תרמי כוונון תרמי הוא שינוי מקדם השבירה ואורך החלל של החומר על ידי שינוי טמפרטורת הפעולה של הלייזר, על מנת להשיג כוונון אורך גל. 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 זווית סריג 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 גל. שיטה זו נפוצה ב...מודולטורים אלקטרו-אופטיים (מועד אחרון לשיווק) ולייזרים מכוונים אלקטרו-אופטיים.

לסיכום, עקרון הכוונון של לייזר מוליך 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 נושא, כוונון תרמי, כוונון מכני וכוונון אלקטרו-אופטי. לכל שיטה מנגנון פיזיקלי ספציפי וגזירה מתמטית משלה, ויש לשקול את בחירת שיטת הכוונון המתאימה בהתאם לדרישות היישום הספציפיות, כגון טווח כוונון, מהירות כוונון, רזולוציה ויציבות.