Cara Menukar Diod Laser Menjadi Laser Semikonduktor Boleh Ditala

Menukar diod laser kepada laser semikonduktor boleh tala dengan ketara meningkatkan ketepatan dan kestabilan sistem pengukuran melalui pemilihan dan kawalan panjang gelombang yang tepat. Ini amat penting untuk aplikasi ketepatan tinggi seperti analisis spektroskopi, ukuran ketepatan dan penyelidikan saintifik.

Diod Laser
Diod laser ialah subkomponen yang mantap dalam pelbagai produk pengguna, seperti penunjuk laser, pengimbas kod bar atau pemacu CD/DVD/Blu-ray. Kejayaan mereka berpunca daripada kekompakan, kemudahan operasi, kecekapan penukaran yang tinggi dan prestasi kos yang tinggi. Walau bagaimanapun, spektrum pelepasan diod laser kosong adalah luas dan panjang gelombang pengikat tidak ditakrifkan dengan baik.

Biasanya, dua muka hujung tiub laser semikonduktor membentuk rongga resonan dan menentukan mod pengelasan (membujur). Keluk keuntungan luas semikonduktor menyokong berbilang mod secara serentak, setiap satu dengan frekuensi yang berbeza. Malah diod dengan mod membujur tunggal boleh mempamerkan mod melompat dan rasuk keluaran yang tidak stabil secara spektrum pada perubahan kecil dalam suhu cip atau arus pemacu.

Laser Semikonduktor Boleh Tala

Laser semikonduktor frekuensi tunggal boleh ditala terdiri daripada diod laser dan modul pemilihan frekuensi, seperti parut, untuk pemilihan frekuensi laser dan penalaan. Kami boleh menyediakan panjang gelombang dari 190 nm hingga 4000 nm, dengan lebar garisan yang sempit dan kebolehtalakan - sehingga 120 nm kebolehtunaian tanpa mod-hop dalam sesetengah sistem. Laser ini boleh dikuatkan dengan penguat kendiri atau disepadukan dalam penguat kuasa pengayun induk (MOPA) lengkap sehingga 4 W. Kebanyakan sistem penguat laser menggunakan penguat tirus. Liputan spektrum yang lebih luas boleh dicapai dengan laser berganda frekuensi - dari 190 nm hingga 680 nm, dengan kuasa sehingga 1 W. Ciri paling penting bagi semua sistem laser ini ialah hingar rendah (bunyi RIN rendah dan lebar talian sempit) dan drift rendah. Ciri-ciri cemerlang ini bergantung pada litar pemacu laser yang sangat baik. Untuk mencapai kestabilan laser yang lebih tinggi, lebar talian boleh dikecilkan kepada 1 Hz dengan menggunakan pelbagai jenis modul pengunci frekuensi laser, yang boleh dikawal oleh litar digital yang mudah.

Pemilihan Mod
Dengan memperkenalkan maklum balas terpilih frekuensi ke dalam rongga laser, sifat laser semikonduktor yang sangat baik seperti lebar garis pelepasan yang sempit, panjang koheren yang besar, pemilihan panjang gelombang yang tepat dan penalaan atau penstabilan frekuensi pancaran boleh dicapai. JTBYShield menawarkan dua laser semikonduktor frekuensi tunggal boleh tala. Kedua-duanya menggunakan struktur parut untuk memilih dan mengawal kekerapan pelepasan. Salah satunya ialah laser semikonduktor rongga luar yang distabilkan (ECDL).

Ia mengandungi parut optik yang dipasang di hadapan diod laser sebagai muka rongga resonan pertama, manakala muka rongga resonan kedua ialah bahagian belakang diod, tiub laser dan elemen maklum balas membentuk "rongga resonans luaran".

Gambarajah skematik laser semikonduktor rongga luar

Pendekatan lain ialah diod laser dengan jeriji terbina dalam semikonduktor itu sendiri: maklum balas teragih (DFB) dan tiub laser semikonduktor pemantul Bragg (DBR) teragih.

Penapis parut, lengkung keuntungan semikonduktor, mod tiub laser semikonduktor dalaman, dan (jika berkenaan) mod rongga luaran menentukan mod pengikat. Kawalan suhu dan arus yang tepat serta pemadanan komponen yang betul diperlukan untuk operasi mod tunggal yang stabil.

Pemilihan mod dalam laser diod rongga luaran

Gambarajah skematik laser semikonduktor rongga luar

Skema Diod Laser DBR

Penalaan Panjang Gelombang

Diod DFB dan DBR boleh ditala panjang gelombang dengan melaraskan arus dan/atau suhu tiub laser semikonduktor. Ia boleh ditala kira-kira 1-2 nm tanpa sebarang mod melompat.

Untuk menukar panjang gelombang ECDL, tindak balas spektrum peranti selektif mod perlu diubah, contohnya dengan menukar sudut kejadian pada parut. Beroperasi dalam mod di mana jumlah keuntungan adalah maksimum, ini menyebabkan laser melompat ke mod membujur yang lain dan memancarkan pada panjang gelombang baharu.

Penalaan halus bagi panjang gelombang pengikat dicapai dengan menukar panjang rongga luaran, yang mengubah mod membujur semasa yang disokong oleh operasi mod tunggal laser.

Penalaan tanpa mod-hop

DL Pro Laser

Julat penalaan bebas mod yang besar ditentukan oleh penalaan berbilang faktor yang diselaraskan. Laser DL pro kami mencapai penalaan bebas lompat frekuensi lebar dengan menukar sudut parut, panjang rongga luaran dan arus tiub laser semikonduktor secara serentak untuk mencapai penyegerakan yang optimum. Penalaan bebas mod DL pro biasanya 20-50 GHz, dengan struktur lasak dan separa monomerik untuk mendapatkan keadaan kerja yang stabil.

Medan permohonan
1. Aplikasi dalam bidang komunikasi
Laser semikonduktor boleh tala memainkan peranan penting dalam sistem komunikasi optik, terutamanya dalam pemultipleksan pembahagian panjang gelombang (WDM) dan sistem pemultipleksan pembahagian panjang gelombang padat (DWDM). Keupayaan penalaan panjang gelombangnya membolehkannya menyesuaikan diri secara fleksibel dengan keperluan saluran yang berbeza, meningkatkan kapasiti penghantaran dan kecekapan rangkaian.
2. Permohonan dalam bidang perubatan
Dalam bidang perubatan, laser semikonduktor boleh tala digunakan secara meluas dalam pembedahan berketepatan tinggi, terapi laser dan pengimejan bioperubatan. Kawalan panjang gelombang yang tepat dan kestabilan yang tinggi menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi seperti pembedahan mata, rawatan dermatologi dan rawatan kanser.
3. Aplikasi dalam penyelidikan saintifik
Laser semikonduktor boleh tala mempunyai aplikasi penting dalam penyelidikan saintifik, seperti analisis spektrum, pengukuran ketepatan, dan penyelidikan optik kuantum. Nisbah penindasan mod sisi yang sempit dan lebar menjadikannya cemerlang dalam pengukuran spektrum resolusi tinggi dan keperluan sumber laser bunyi rendah.
4. Pengukuran ketepatan tinggi
Aplikasi laser semikonduktor boleh tala dalam pengukuran ketepatan tinggi termasuk pengukuran jarak, pengukuran kelajuan dan pengukuran terikan. Koheren yang tinggi dan ciri lebar garis yang sempit membolehkan sistem pengukuran interferometrik mencapai ketepatan dan kestabilan pengukuran yang sangat tinggi.
5. Analisis spektrum
Apabila laser semikonduktor boleh tala digunakan untuk analisis spektrum, ia boleh memberikan data spektrum resolusi tinggi dan sensitiviti tinggi. Aplikasi mereka dalam pemantauan alam sekitar, analisis kimia dan biosensing membantu mengesan komponen surih dan menganalisis sampel yang kompleks.
6. Interferometri pengimbasan frekuensi optik
Penggunaan laser semikonduktor boleh tala dalam interferometri pengimbasan frekuensi optik mencapai ukuran jarak mutlak sasaran dengan menukar frekuensi laser. Ketepatan tinggi dan panjang koheren yang panjang menjadikannya digunakan secara meluas dalam pemetaan rupa bumi dan penerokaan angkasa lepas.

Menukar diod laser kepada laser semikonduktor boleh talak memperkenalkan mekanisme maklum balas terpilih frekuensi untuk mencapai pemilihan mod, menggunakan struktur parut (seperti parut rongga luaran dan parut DFB/DBR terbina dalam) untuk mengawal penalaan panjang gelombang, dan mengoptimumkan kestabilan output laser dan mod -julat penalaan bebas hop melalui kaedah penalaan segerak. Inovasi ini bukan sahaja meningkatkan ketepatan dan kestabilan sistem laser, tetapi juga mengembangkan potensi aplikasinya dalam pengukuran ketepatan tinggi, analisis spektrum dan julat interferometri pengimbasan frekuensi optik.

JTBYShieldmenyediakan laser semikonduktor boleh tala frekuensi tunggal berprestasi tinggi yang boleh digunakan dalam aplikasi seperti spektroskopi laser, biofotonik, fizik kuantum asas dan pengesanan/metrologi semikonduktor.Jika anda berminat, sila hubungi kami untuk maklumat lanjut produk.

Maklumat hubungan:

Jika anda mempunyai sebarang idea, sila berbincang dengan kami. Tidak kira di mana pelanggan kami berada dan apa keperluan kami, kami akan mengikut matlamat kami untuk menyediakan pelanggan kami kualiti tinggi, harga rendah dan perkhidmatan terbaik.