Преобразуването на лазерни диоди в регулируеми полупроводникови лазери значително подобрява точността и стабилността на измервателните системи чрез прецизен избор и контрол на дължината на вълната. Това е особено важно за приложения с висока точност, като спектроскопски анализ, прецизни измервания и научни изследвания.
Лазерни диоди
Лазерните диоди са утвърдени подкомпоненти в различни потребителски продукти, като лазерни показалки, скенери за баркод или CD/DVD/Blu-ray устройства. Техният успех се дължи на тяхната компактност, лекота на работа, висока ефективност на преобразуване и висока цена-производителност. Емисионният спектър на голите лазерни диоди обаче е широк и дължината на вълната на лазера не е добре дефинирана.
Обикновено двете крайни повърхности на полупроводникова лазерна тръба образуват резонансна кухина и определят (надлъжния) лазерен режим. Широката крива на усилването на полупроводника поддържа множество режими едновременно, всеки с различна честота. Дори диодите с единичен надлъжен режим могат да показват прескачане на режима и спектрално нестабилни изходни лъчи при малки промени в температурата на чипа или тока на драйвера.
Регулируеми полупроводникови лазери
Регулируемите едночестотни полупроводникови лазери се състоят от лазерен диод и честотно-селективен модул, като решетка, за избор и настройка на честотата на лазера. Ние можем да осигурим дължини на вълните от 190 nm до 4000 nm, с тясна ширина на линията и възможност за настройка - до 120 nm възможност за настройка без прескачане на режима в някои системи. Тези лазери могат да бъдат усилвани със самостоятелни усилватели или интегрирани в пълни усилватели на мощност на главния осцилатор (MOPA) до 4 W. Повечето системи с лазерни усилватели използват конусовидни усилватели. По-широко спектрално покритие може да се постигне с лазери с удвоена честота - от 190 nm до 680 nm, с мощности до 1 W. Най-важните характеристики на всички тези лазерни системи са ниският шум (нисък RIN шум и тясна ширина на линията) и ниското отклонение. Тези отлични характеристики зависят от изключително добри вериги на лазерния драйвер. За постигане на по-висока стабилност на лазера, широчината на линията може да бъде стеснена до 1 Hz чрез използване на различни типове лазерни модули за фиксиране на честотата, които могат да се управляват от удобни цифрови схеми.
Избор на режим
Чрез въвеждане на честотно селективна обратна връзка в лазерната кухина могат да се постигнат отлични свойства на полупроводниковия лазер, като тясна ширина на емисионната линия, голяма кохерентна дължина, прецизен избор на дължина на вълната и настройка или стабилизиране на честотата на излъчване. JTBYShield предлага два регулируеми едночестотни полупроводникови лазера. И двете използват решетъчни структури за избор и контрол на честотата на излъчване. Единият е решетъчно стабилизиран полупроводников лазер с външна кухина (ECDL).
Той съдържа оптична решетка, монтирана пред лазерния диод като лице на първата резонансна кухина, докато лицето на втората резонансна кухина е задната част на диода, лазерната тръба и елементът за обратна връзка образуват "външната резонансна кухина".
Принципна диаграма на полупроводников лазер с външна кухина
Друг подход са лазерни диоди с решетки, вградени в самия полупроводник: полупроводникови лазерни тръби с разпределена обратна връзка (DFB) и разпределен рефлектор на Bragg (DBR).
Решетъчният филтър, кривата на усилване на полупроводника, режимът на вътрешната полупроводникова лазерна тръба и (ако е приложимо) режимът на външната кухина определят режима на генерация. Прецизният контрол на температурата и тока и правилното съгласуване на компонентите са необходими за стабилна работа в един режим.
Избор на режим в диодни лазери с външна кухина
Принципна диаграма на полупроводников лазер с външна кухина
DBR лазерна диодна схема
Настройка на дължината на вълната
DFB и DBR диодите могат да бъдат настроени по дължина на вълната чрез регулиране на тока и/или температурата на полупроводниковата лазерна тръба. Те могат да бъдат настроени с около 1-2 nm без прескачане на режима.
За да се промени дължината на вълната на ECDL, трябва да се промени спектралната реакция на селективното устройство за режим, например чрез промяна на ъгъла на падане върху решетката. Работейки в режим, в който общото усилване е максимално, това кара лазера да премине към друг надлъжен режим и да излъчва на нова дължина на вълната.
Фината настройка на дължината на вълната на лазера се постига чрез промяна на дължината на външната кухина, което променя текущия надлъжен режим, поддържан от едномодовата работа на лазера.
Настройка без прескачане на режима
DL Pro лазер
Големият диапазон на настройка без прескачане на режима се определя от координираната настройка на множество фактори. Нашите DL pro лазери постигат настройка без широко скачане на честотата чрез едновременна промяна на ъгъла на решетката, дължината на външната кухина и тока на полупроводниковата лазерна тръба за постигане на оптимална синхронизация. Настройката без прескачане на режима на DL pro обикновено е 20-50 GHz, със здрава и квази-мономерна структура за получаване на стабилни работни условия.
Полета за приложение
1. Приложение в областта на комуникацията
Регулируемите полупроводникови лазери играят ключова роля в оптичните комуникационни системи, особено в системите за мултиплексиране по дължина на вълната (WDM) и мултиплексиране по дължина на вълната (DWDM). Неговата способност за настройка на дължината на вълната му позволява гъвкаво да се адаптира към нуждите на различни канали, подобрявайки капацитета на предаване и ефективността на мрежата.
2. Приложение в областта на медицината
В областта на медицината регулируемите полупроводникови лазери се използват широко във високопрецизна хирургия, лазерна терапия и биомедицински изображения. Неговият прецизен контрол на дължината на вълната и висока стабилност го правят идеален избор за приложения като офталмологична хирургия, дерматологично лечение и лечение на рак.
3. Приложение в научните изследвания
Регулируемите полупроводникови лазери имат важни приложения в научните изследвания, като спектрален анализ, прецизни измервания и изследване на квантовата оптика. Неговата тясна ширина на линията и високото съотношение на потискане на страничния режим го правят отличен в спектралните измервания с висока разделителна способност и изискванията за лазерен източник с нисък шум.
4. Измерване с висока точност
Прилагането на регулируеми полупроводникови лазери при измерване с висока точност включва измерване на разстояние, измерване на скорост и измерване на деформация. Неговата висока кохерентност и тясна ширина на линията позволяват на интерферометричните измервателни системи да постигнат изключително висока точност и стабилност на измерването.
5. Спектрален анализ
Когато регулируемите полупроводникови лазери се използват за спектрален анализ, те могат да осигурят спектрални данни с висока разделителна способност и висока чувствителност. Техните приложения в мониторинга на околната среда, химичния анализ и биочувствителността помагат за откриване на следи от компоненти и анализ на сложни проби.
6. Оптична честотна сканираща интерферометрия
Прилагането на регулируеми полупроводникови лазери в интерферометрията с оптично честотно сканиране постига абсолютно измерване на разстоянието до целта чрез промяна на лазерната честота. Неговата висока точност и голяма кохерентна дължина го правят широко използван при картографиране на терена и изследване на космоса.
Преобразуването на лазерни диоди в регулируеми полупроводникови лазери въвежда честотно селективни механизми за обратна връзка за постигане на избор на режим, използва решетъчни структури (като решетки с външна кухина и вградена решетка DFB/DBR) за контролиране на настройката на дължината на вълната и оптимизира стабилността на лазерния изход и режима -обхват на настройка без скок чрез синхронни методи за настройка. Тези иновации не само подобряват точността и стабилността на лазерните системи, но също така разширяват потенциала им за приложение във високопрецизни измервания, спектрален анализ и интерферометрия с оптично честотно сканиране.
JTBYShieldпредоставя високоефективни едночестотни регулируеми полупроводникови лазери, които могат да се използват в приложения като лазерна спектроскопия, биофотоника, фундаментална квантова физика и откриване/метрология на полупроводници.Ако проявявате интерес, моля не се колебайте да се свържете с нас за повече подробности за продукта.
Информация за връзка:
Ако имате някакви идеи, не се колебайте да говорите с нас. Без значение къде са нашите клиенти и какви са нашите изисквания, ние ще следваме целта си да предоставим на нашите клиенти високо качество, ниски цени и най-доброто обслужване.
Email:info@loshield.com
Тел:0086-18092277517
Факс: 86-29-81323155
Wechat:0086-18092277517
