튜닝 원리조정 가능한 반도체 레이저(가변 레이저)
파장 가변 반도체 레이저는 특정 범위에서 레이저 출력의 파장을 지속적으로 변경할 수 있는 일종의 레이저입니다. 조정 가능한 반도체 레이저는 열 조정, 전기 조정 및 기계적 조정을 채택하여 공동 길이, 격자 반사 스펙트럼, 위상 및 기타 변수를 조정하여 파장 조정을 달성합니다. 이러한 종류의 레이저는 광통신, 분광학, 감지, 의료 및 기타 분야에서 광범위하게 응용됩니다. 그림 1은 기본 구성을 보여줍니다.조정 가능한 레이저, 광 이득 유닛, 전면 및 후면 미러로 구성된 FP 캐비티, 광학 모드 선택 필터 유닛을 포함합니다. 마지막으로 반사 구멍의 길이를 조정하여 광학 모드 필터가 파장 선택 출력에 도달할 수 있습니다.
그림 1
튜닝 방법 및 도출
튜너블의 튜닝 원리반도체 레이저주로 레이저 공진기의 물리적 매개변수를 변경하여 출력 레이저 파장의 연속적 또는 개별적 변화를 달성하는 데 달려 있습니다. 이러한 매개변수에는 굴절률, 공동 길이 및 모드 선택이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다. 다음은 몇 가지 일반적인 조정 방법과 해당 원리를 자세히 설명합니다.
1. 캐리어 주입 튜닝
캐리어 주입 튜닝은 반도체 레이저의 활성 영역에 주입되는 전류를 변경하여 재료의 굴절률을 변경하여 파장 튜닝을 달성하는 것입니다. 전류가 증가하면 활성 영역의 캐리어 농도가 증가하여 굴절률의 변화가 발생하고 이는 다시 레이저 파장에 영향을 미칩니다.
2. 열 튜닝 열 튜닝은 파장 튜닝을 달성하기 위해 레이저의 작동 온도를 변경하여 재료의 굴절률과 공동 길이를 변경하는 것입니다. 온도 변화는 재료의 굴절률과 물리적 크기에 영향을 미칩니다.
3. 기계적 튜닝 기계적 튜닝은 레이저의 외부 광학 요소의 위치나 각도를 변경하여 파장 튜닝을 달성하는 것입니다. 일반적인 기계적 조정 방법에는 회절 격자의 각도 변경 및 거울 위치 이동이 포함됩니다.
4 전기광학 튜닝(Electro-Optical Tuning) 전기광학 튜닝(Electro-Optical Tuning)은 반도체 재료에 전기장을 가해 재료의 굴절률을 변화시켜 파장 튜닝을 하는 방식이다. 이 방법은 일반적으로 다음과 같은 경우에 사용됩니다.전기광학 변조기 (엄) 및 전기 광학적으로 조정된 레이저.
요약하면, 가변 반도체 레이저의 튜닝 원리는 주로 공진기의 물리적 매개변수를 변경하여 파장 튜닝을 실현합니다. 이러한 매개변수에는 굴절률, 공동 길이 및 모드 선택이 포함됩니다. 특정 튜닝 방법에는 캐리어 주입 튜닝, 열 튜닝, 기계적 튜닝 및 전기 광학 튜닝이 포함됩니다. 각 방법에는 고유한 물리적 메커니즘과 수학적 파생이 있으며, 튜닝 범위, 튜닝 속도, 분해능 및 안정성과 같은 특정 애플리케이션 요구 사항에 따라 적절한 튜닝 방법의 선택을 고려해야 합니다.
게시 시간: 2024년 12월 17일