La conversió de díodes làser en làsers semiconductors ajustables millora significativament la precisió i l'estabilitat dels sistemes de mesura mitjançant la selecció i el control precisos de la longitud d'ona. Això és especialment important per a aplicacions d'alta precisió com ara l'anàlisi espectroscòpica, les mesures de precisió i la investigació científica.
Díodes làser
Els díodes làser són subcomponents ben establerts en diversos productes de consum, com ara punters làser, escàners de codis de barres o unitats de CD/DVD/Blu-ray. El seu èxit prové de la seva compacitat, facilitat d'operació, alta eficiència de conversió i alt rendiment en costos. Tanmateix, l'espectre d'emissió dels díodes làser nus és ampli i la longitud d'ona del làser no està ben definida.
Normalment, les dues cares extrems d'un tub làser semiconductor formen una cavitat ressonant i determinen el mode de làser (longitudinal). L'àmplia corba de guany del semiconductor admet múltiples modes simultàniament, cadascun amb una freqüència diferent. Fins i tot els díodes amb un únic mode longitudinal poden mostrar un salt de mode i feixos de sortida espectralment inestables a petits canvis en la temperatura del xip o el corrent del controlador.
Làsers de semiconductors ajustables
Els làsers semiconductors d'una sola freqüència sintonitzables consisteixen en un díode làser i un mòdul selectiu de freqüència, com ara una reixa, per a la selecció i sintonització de la freqüència làser. Podem proporcionar longituds d'ona des de 190 nm fins a 4000 nm, amb una amplada de línia estreta i una sintonització de fins a 120 nm en alguns sistemes. Aquests làsers es poden amplificar amb amplificadors autònoms o integrats en amplificadors de potència d'oscil·lador mestre complet (MOPA) de fins a 4 W. La majoria dels sistemes d'amplificadors làser utilitzen amplificadors cònics. Es pot aconseguir una cobertura espectral més àmplia amb làsers de freqüència duplicada: de 190 nm a 680 nm, amb potències de fins a 1 W. Les característiques més importants de tots aquests sistemes làser són el baix soroll (soroll RIN baix i amplada de línia estreta) i la baixa deriva. Aquestes excel·lents característiques depenen de circuits de controlador làser extremadament bons. Per aconseguir una major estabilitat làser, l'amplada de línia es pot reduir a 1 Hz utilitzant diferents tipus de mòduls de bloqueig de freqüència làser, que es poden controlar mitjançant circuits digitals convenients.
Selecció del mode
Mitjançant la introducció de retroalimentació selectiva de freqüència a la cavitat làser, es poden aconseguir excel·lents propietats làser de semiconductors, com ara una amplada de línia d'emissió estreta, una gran longitud de coherència, una selecció precisa de la longitud d'ona i l'ajust o l'estabilització de la freqüència d'emissió. JTBYShield ofereix dos làsers semiconductors de freqüència única sintonitzables. Tots dos utilitzen estructures de reixeta per seleccionar i controlar la freqüència d'emissió. Un és un làser semiconductor de cavitat externa estabilitzat de reixeta (ECDL).
Conté una reixa òptica muntada davant del díode làser com a primera cara de cavitat ressonant, mentre que la segona cara de cavitat ressonant és la part posterior del díode, el tub làser i l'element de retroalimentació formen la "cavitat ressonant externa".
Diagrama esquemàtic del làser semiconductor de cavitat externa
Un altre enfocament són els díodes làser amb reixes incorporades al propi semiconductor: tubs làser semiconductors de retroalimentació distribuïda (DFB) i reflector de Bragg distribuït (DBR).
El filtre de reixeta, la corba de guany del semiconductor, el mode de tub làser semiconductor intern i (si escau) el mode de cavitat externa determinen el mode làser. El control precís de la temperatura i el corrent i la concordança adequada dels components són necessaris per a un funcionament estable d'un sol mode.
Selecció del mode en làsers de díode de cavitat externa
Diagrama esquemàtic del làser semiconductor de cavitat externa
Esquema del díode làser DBR
Afinació de la longitud d'ona
Els díodes DFB i DBR es poden ajustar a la longitud d'ona ajustant el corrent i/o la temperatura del tub làser semiconductor. Es poden sintonitzar uns 1-2 nm sense cap salt de mode.
Per canviar la longitud d'ona de l'ECDL, s'ha de canviar la resposta espectral del dispositiu selectiu de mode, per exemple, canviant l'angle d'incidència a la xarxa. Funcionant en el mode on el guany total és màxim, això fa que el làser salti a un altre mode longitudinal i emeti a una nova longitud d'ona.
La sintonització fina de la longitud d'ona del làser s'aconsegueix canviant la longitud de la cavitat externa, la qual cosa canvia el mode longitudinal actual suportat per l'operació monomode del làser.
Afinació sense mode-hop
DL Pro Làser
El gran rang de sintonització sense salts de mode està determinat per l'afinació coordinada de múltiples factors. Els nostres làsers DL pro aconsegueixen una sintonització sense salts de freqüència àmplia canviant simultàniament l'angle de la reixa, la longitud de la cavitat externa i el corrent del tub làser semiconductor per aconseguir una sincronització òptima. L'ajustament sense mode de salt de DL pro sol ser de 20-50 GHz, amb una estructura resistent i quasi monomèrica per obtenir condicions de treball estables.
Camps d'aplicació
1. Aplicació en l'àmbit de la comunicació
Els làsers de semiconductors ajustables tenen un paper clau en els sistemes de comunicació òptica, especialment en els sistemes de multiplexació per divisió de longitud d'ona (WDM) i sistemes de multiplexació per divisió de longitud d'ona densa (DWDM). La seva capacitat de sintonització de longitud d'ona li permet adaptar-se de manera flexible a les necessitats dels diferents canals, millorant la capacitat de transmissió i l'eficiència de la xarxa.
2. Aplicació en l'àmbit mèdic
En l'àmbit mèdic, els làsers de semiconductors ajustables s'utilitzen àmpliament en cirurgia d'alta precisió, teràpia amb làser i imatge biomèdica. El seu control precís de la longitud d'ona i l'alta estabilitat el converteixen en una opció ideal per a aplicacions com la cirurgia oftàlmica, el tractament de dermatologia i el tractament del càncer.
3. Aplicació a la recerca científica
Els làsers de semiconductors ajustables tenen aplicacions importants en la investigació científica, com ara l'anàlisi espectral, la mesura de precisió i la investigació d'òptica quàntica. El seu ample de línia estret i la seva alta relació de supressió de mode lateral fan que excel·li en la mesura espectral d'alta resolució i els requisits de font làser de baix soroll.
4. Mesurament d'alta precisió
L'aplicació de làsers de semiconductors sintonitzables en el mesurament d'alta precisió inclou el mesurament de la distància, el mesurament de la velocitat i el mesurament de la tensió. La seva alta coherència i les seves característiques d'amplada de línia estreta permeten als sistemes de mesura interferomètrica aconseguir una precisió i estabilitat de mesura extremadament alta.
5. Anàlisi espectral
Quan s'utilitzen làsers de semiconductors ajustables per a l'anàlisi espectral, poden proporcionar dades espectrals d'alta resolució i alta sensibilitat. Les seves aplicacions en monitoratge ambiental, anàlisi química i biodetecció ajuden a detectar components de traça i analitzar mostres complexes.
6. Interferometria d'exploració de freqüència òptica
L'aplicació de làsers de semiconductors ajustables en interferometria d'escaneig de freqüència òptica aconsegueix la mesura de la distància absoluta de l'objectiu canviant la freqüència del làser. La seva alta precisió i llarga longitud de coherència el fan molt utilitzat en la cartografia del terreny i l'exploració espacial.
La conversió de díodes làser en làsers de semiconductors ajustables introdueix mecanismes de retroalimentació selectiva de freqüència per aconseguir la selecció de modes, utilitza estructures de reixeta (com ara reixes de cavitat externa i reixetes DFB/DBR incorporades) per controlar l'ajust de la longitud d'ona i optimitza l'estabilitat de la sortida del làser i el mode. -Rang d'afinació sense salts mitjançant mètodes d'afinació sincrònics. Aquestes innovacions no només milloren la precisió i l'estabilitat dels sistemes làser, sinó que també amplien el seu potencial d'aplicació en mesurament d'alta precisió, anàlisi espectral i interferometria d'exploració de freqüència òptica.
JTBYShieldproporciona làsers de semiconductors ajustables d'una sola freqüència d'alt rendiment que es poden utilitzar en aplicacions com l'espectroscòpia làser, la biofotònica, la física quàntica fonamental i la detecció/metrologia de semiconductors.Si esteu interessats, no dubteu a contactar amb nosaltres per obtenir més detalls del producte.
Informació de contacte:
Si teniu alguna idea, no dubteu a parlar amb nosaltres. Independentment d'on estiguin els nostres clients i quins siguin els nostres requisits, seguirem el nostre objectiu d'oferir als nostres clients alta qualitat, preus baixos i el millor servei.
Email:info@loshield.com
Telèfon: 0086-18092277517
Fax: 86-29-81323155
Wechat:0086-18092277517
