რეგულირებადი ნახევარგამტარული ლაზერის (რეგულირებადი ლაზერი) რეგულირების პრინციპი

ტიუნინგის პრინციპირეგულირებადი ნახევარგამტარული ლაზერი(რეგულირებადი ლაზერი)

რეგულირებადი ნახევარგამტარული ლაზერი არის ლაზერის სახეობა, რომელსაც შეუძლია ლაზერის გამომავალი ტალღის სიგრძის უწყვეტად შეცვლა გარკვეულ დიაპაზონში. რეგულირებადი ნახევარგამტარული ლაზერი იყენებს თერმულ რეგულირებას, ელექტრულ რეგულირებას და მექანიკურ რეგულირებას ღრუს სიგრძის, ბადის არეკვლის სპექტრის, ფაზის და სხვა ცვლადების რეგულირებისთვის, ტალღის სიგრძის რეგულირების მისაღწევად. ამ ტიპის ლაზერს ფართო გამოყენება აქვს ოპტიკურ კომუნიკაციაში, სპექტროსკოპიაში, სენსორულ, მედიცინასა და სხვა სფეროებში. სურათი 1 გვიჩვენებს ლაზერის ძირითად შემადგენლობას.რეგულირებადი ლაზერი, მათ შორის სინათლის მომატების ბლოკი, წინა და უკანა სარკეებისგან შემდგარი FP ღრუ და ოპტიკური რეჟიმის შერჩევის ფილტრის ბლოკი. და ბოლოს, არეკვლის ღრუს სიგრძის რეგულირებით, ოპტიკური რეჟიმის ფილტრს შეუძლია მიაღწიოს ტალღის სიგრძის შერჩევის გამოსავალს.

სურ.1

ტიუნინგის მეთოდი და მისი წარმოშობა

რეგულირებადი რეგულირების პრინციპინახევარგამტარული ლაზერებიძირითადად დამოკიდებულია ლაზერული რეზონატორის ფიზიკური პარამეტრების შეცვლაზე, რათა მიღწეულ იქნას გამომავალი ლაზერის ტალღის სიგრძის უწყვეტი ან დისკრეტული ცვლილებები. ეს პარამეტრები მოიცავს, მაგრამ არ შემოიფარგლება მხოლოდ რეფრაქციული ინდექსით, ღრუს სიგრძით და რეჟიმის შერჩევით. ქვემოთ მოცემულია რამდენიმე გავრცელებული რეგულირების მეთოდი და მათი პრინციპები:

1. გადამზიდავი ინექციის რეგულირება

მატარებლის ინექციის რეგულირება გულისხმობს მასალის გარდატეხის ინდექსის შეცვლას ნახევარგამტარული ლაზერის აქტიურ რეგიონში შეყვანილი დენის შეცვლით, ტალღის სიგრძის რეგულირების მისაღწევად. როდესაც დენის სიმძლავრე იზრდება, აქტიურ რეგიონში მატარებლის კონცენტრაცია იზრდება, რაც იწვევს გარდატეხის ინდექსის ცვლილებას, რაც თავის მხრივ გავლენას ახდენს ლაზერის ტალღის სიგრძეზე.

2. თერმული რეგულირება თერმული რეგულირება გულისხმობს მასალის გარდატეხის ინდექსისა და ღრუს სიგრძის შეცვლას ლაზერის სამუშაო ტემპერატურის შეცვლით, ტალღის სიგრძის რეგულირების მისაღწევად. ტემპერატურის ცვლილებები გავლენას ახდენს მასალის გარდატეხის ინდექსსა და ფიზიკურ ზომაზე.

3. მექანიკური რეგულირება მექანიკური რეგულირება გულისხმობს ტალღის სიგრძის რეგულირების მიღწევას ლაზერის გარე ოპტიკური ელემენტების პოზიციის ან კუთხის შეცვლით. მექანიკური რეგულირების გავრცელებული მეთოდები მოიცავს დიფრაქციული ბადის კუთხის შეცვლას და სარკის პოზიციის გადაადგილებას.

4 ელექტროოპტიკური რეგულირება ელექტროოპტიკური რეგულირება მიიღწევა ნახევარგამტარულ მასალაზე ელექტრული ველის გამოყენებით მასალის გარდატეხის ინდექსის შესაცვლელად, რითაც მიიღწევა ტალღის სიგრძის რეგულირება. ეს მეთოდი ფართოდ გამოიყენებაელექტრო-ოპტიკური მოდულატორები (არჩევნების სადამკვირვებლო მისია) და ელექტროოპტიკურად რეგულირებადი ლაზერები.

შეჯამებისთვის, ნახევარგამტარული ლაზერის რეგულირების პრინციპი ძირითადად ტალღის სიგრძის რეგულირებას რეზონატორის ფიზიკური პარამეტრების შეცვლით ახორციელებს. ეს პარამეტრები მოიცავს გარდატეხის მაჩვენებელს, ღრუს სიგრძეს და რეჟიმის შერჩევას. რეგულირების სპეციფიკური მეთოდები მოიცავს მატარებლის ინექციის რეგულირებას, თერმულ რეგულირებას, მექანიკურ რეგულირებას და ელექტროოპტიკურ რეგულირებას. თითოეულ მეთოდს აქვს საკუთარი სპეციფიკური ფიზიკური მექანიზმი და მათემატიკური წარმოებულები და შესაბამისი რეგულირების მეთოდის შერჩევა უნდა იქნას გათვალისწინებული კონკრეტული გამოყენების მოთხოვნების შესაბამისად, როგორიცაა რეგულირების დიაპაზონი, რეგულირების სიჩქარე, გარჩევადობა და სტაბილურობა.