Principe de réglage deLaser à semi-conducteur accordable(Laser accordable)
Un laser à semi-conducteur accordable est un type de laser capable de modifier en continu la longueur d'onde de sa sortie laser dans une plage donnée. Il utilise des réglages thermiques, électriques et mécaniques pour ajuster la longueur de la cavité, le spectre de réflexion du réseau, la phase et d'autres variables afin d'obtenir un réglage en longueur d'onde. Ce type de laser trouve de nombreuses applications dans les domaines de la communication optique, de la spectroscopie, de la détection, de la médecine et bien d'autres. La figure 1 illustre la composition de base d'un laser à semi-conducteur accordable.laser accordable, comprenant l'unité de gain de lumière, la cavité FP composée des miroirs avant et arrière, et le filtre de sélection de mode optique. Enfin, en ajustant la longueur de la cavité de réflexion, le filtre de mode optique peut atteindre la sortie de sélection de longueur d'onde.
FIG.1
Méthode de réglage et sa dérivation
Le principe d'accordage des accordableslasers à semi-conducteursLe réglage dépend principalement de la modification des paramètres physiques du résonateur laser afin d'obtenir des variations continues ou discrètes de la longueur d'onde de sortie du laser. Ces paramètres incluent, entre autres, l'indice de réfraction, la longueur de la cavité et la sélection du mode. Voici quelques méthodes de réglage courantes et leurs principes :
1. Réglage de l'injection de porteurs
Le réglage de l'injection de porteurs consiste à modifier l'indice de réfraction du matériau en modifiant le courant injecté dans la zone active du laser à semi-conducteur, afin d'obtenir un réglage de la longueur d'onde. Lorsque le courant augmente, la concentration de porteurs dans la zone active augmente, ce qui entraîne une modification de l'indice de réfraction, qui affecte à son tour la longueur d'onde du laser.
2. Réglage thermique. Le réglage thermique consiste à modifier l'indice de réfraction et la longueur de la cavité du matériau en modifiant la température de fonctionnement du laser, afin d'obtenir un réglage de la longueur d'onde. Les variations de température affectent l'indice de réfraction et la taille du matériau.
3. Réglage mécanique : Le réglage mécanique consiste à régler la longueur d'onde en modifiant la position ou l'angle des éléments optiques externes du laser. Les méthodes courantes de réglage mécanique incluent la modification de l'angle du réseau de diffraction et le déplacement du miroir.
4 Accord électro-optique L'accord électro-optique est obtenu en appliquant un champ électrique à un matériau semi-conducteur pour modifier l'indice de réfraction du matériau, obtenant ainsi un accord de longueur d'onde. Cette méthode est couramment utilisée dansmodulateurs électro-optiques (EOM) et des lasers réglés électro-optiquement.
En résumé, le principe d'accord d'un laser à semi-conducteur accordable consiste principalement à régler la longueur d'onde en modifiant les paramètres physiques du résonateur. Ces paramètres comprennent l'indice de réfraction, la longueur de la cavité et la sélection du mode. Les méthodes d'accord spécifiques comprennent l'injection de porteurs, l'accord thermique, l'accord mécanique et l'accord électro-optique. Chaque méthode possède son propre mécanisme physique et sa propre dérivation mathématique. Le choix de la méthode d'accord appropriée doit être étudié en fonction des exigences spécifiques de l'application, telles que la plage d'accord, la vitesse d'accord, la résolution et la stabilité.
Date de publication : 17 décembre 2024