ટ્યુનેબલ સેમિકન્ડક્ટર લેસર (ટ્યુનેબલ લેસર) ના ટ્યુનિંગ સિદ્ધાંત

ટ્યુનિંગ સિદ્ધાંતટ્યુનેબલ સેમિકન્ડક્ટર લેસર(ટ્યુનેબલ લેસર)

ટ્યુનેબલ સેમિકન્ડક્ટર લેસર એ એક પ્રકારનું લેસર છે જે લેસર આઉટપુટની તરંગલંબાઇને ચોક્કસ શ્રેણીમાં સતત બદલી શકે છે. ટ્યુનેબલ સેમિકન્ડક્ટર લેસર તરંગલંબાઇ ટ્યુનિંગને પ્રાપ્ત કરવા માટે પોલાણની લંબાઈ, ગ્ર ting ટિંગ પ્રતિબિંબ સ્પેક્ટ્રમ, તબક્કો અને અન્ય ચલોને સમાયોજિત કરવા માટે થર્મલ ટ્યુનિંગ, ઇલેક્ટ્રિકલ ટ્યુનિંગ અને મિકેનિકલ ટ્યુનિંગને અપનાવે છે. આ પ્રકારના લેસરમાં ical પ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન, સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, સેન્સિંગ, મેડિકલ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં વિશાળ શ્રેણીમાં એપ્લિકેશન છે. આકૃતિ 1 એ ની મૂળ રચના બતાવે છેtunણપત્રી લેસર, લાઇટ ગેઇન યુનિટ, આગળ અને પાછળના અરીસાઓથી બનેલી એફપી પોલાણ અને opt પ્ટિકલ મોડ સિલેક્શન ફિલ્ટર યુનિટ સહિત. અંતે, પ્રતિબિંબ પોલાણની લંબાઈને સમાયોજિત કરીને, opt પ્ટિકલ મોડ ફિલ્ટર તરંગલંબાઇ પસંદગી આઉટપુટ સુધી પહોંચી શકે છે.

ફિગ .1

ટ્યુનિંગ પદ્ધતિ અને તેના વ્યુત્પત્તિ

ટ્યુનેબલનો ટ્યુનિંગ સિદ્ધાંતસેમિકન્ડક્ટરમુખ્યત્વે આઉટપુટ લેસર તરંગલંબાઇમાં સતત અથવા અલગ ફેરફારો પ્રાપ્ત કરવા માટે લેસર રેઝોનેટરના શારીરિક પરિમાણોને બદલવા પર આધાર રાખે છે. આ પરિમાણોમાં રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ, પોલાણની લંબાઈ અને મોડ પસંદગી શામેલ છે, પરંતુ તે મર્યાદિત નથી. નીચેની વિગતો ઘણી સામાન્ય ટ્યુનિંગ પદ્ધતિઓ અને તેમના સિદ્ધાંતો:

1. કેરીઅર ઇન્જેક્શન ટ્યુનિંગ

કેરીઅર ઇન્જેક્શન ટ્યુનિંગ એ સેમિકન્ડક્ટર લેસરના સક્રિય ક્ષેત્રમાં વર્તમાન ઇન્જેક્ટેડને બદલીને સામગ્રીના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સને બદલવાનું છે, જેથી તરંગલંબાઇ ટ્યુનિંગ પ્રાપ્ત થાય. જ્યારે વર્તમાન વધે છે, ત્યારે સક્રિય ક્ષેત્રમાં વાહક સાંદ્રતા વધે છે, પરિણામે રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સમાં ફેરફાર થાય છે, જે બદલામાં લેસર તરંગલંબાઇને અસર કરે છે.

2. થર્મલ ટ્યુનિંગ થર્મલ ટ્યુનિંગ એ લેસરના operating પરેટિંગ તાપમાનને બદલીને સામગ્રીની રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ અને પોલાણની લંબાઈને બદલવાનું છે, જેથી તરંગલંબાઇ ટ્યુનિંગ પ્રાપ્ત થાય. તાપમાનમાં પરિવર્તન રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ અને સામગ્રીના ભૌતિક કદને અસર કરે છે.

. સામાન્ય યાંત્રિક ટ્યુનિંગ પદ્ધતિઓમાં વિક્ષેપના રંગને બદલવા અને અરીસાની સ્થિતિને ખસેડવાનો સમાવેશ થાય છે.

4 ઇલેક્ટ્રો- opt પ્ટિકલ ટ્યુનિંગ ઇલેક્ટ્રો- opt પ્ટિકલ ટ્યુનિંગ સામગ્રીના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સને બદલવા માટે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી પર ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર લાગુ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે, ત્યાં તરંગલંબાઇ ટ્યુનિંગ પ્રાપ્ત કરે છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે થાય છેવિદ્યુત-મોડ્યુલેટર (ઇઓમ) અને ઇલેક્ટ્રો- opt પ્ટિકલી ટ્યુન લેસરો.

સારાંશમાં, ટ્યુનેબલ સેમિકન્ડક્ટર લેસરનો ટ્યુનિંગ સિદ્ધાંત મુખ્યત્વે રેઝોનેટરના ભૌતિક પરિમાણોને બદલીને તરંગલંબાઇ ટ્યુનિંગની અનુભૂતિ કરે છે. આ પરિમાણોમાં રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ, પોલાણની લંબાઈ અને મોડ પસંદગી શામેલ છે. વિશિષ્ટ ટ્યુનિંગ પદ્ધતિઓમાં વાહક ઇન્જેક્શન ટ્યુનિંગ, થર્મલ ટ્યુનિંગ, મિકેનિકલ ટ્યુનિંગ અને ઇલેક્ટ્રો- opt પ્ટિકલ ટ્યુનિંગ શામેલ છે. દરેક પદ્ધતિની પોતાની વિશિષ્ટ શારીરિક મિકેનિઝમ અને ગાણિતિક વ્યુત્પત્તિ હોય છે, અને યોગ્ય ટ્યુનિંગ પદ્ધતિની પસંદગીને વિશિષ્ટ એપ્લિકેશન આવશ્યકતાઓ, જેમ કે ટ્યુનિંગ રેંજ, ટ્યુનિંગ સ્પીડ, રિઝોલ્યુશન અને સ્થિરતા અનુસાર ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.