ട്യൂണബിൾ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറിന്റെ (ട്യൂണബിൾ ലേസർ) ട്യൂണിംഗ് തത്വം

ട്യൂണിംഗ് തത്വംട്യൂൺ ചെയ്യാവുന്ന സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ(ട്യൂണബിൾ ലേസർ)

ട്യൂണബിൾ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ എന്നത് ഒരു പ്രത്യേക ശ്രേണിയിൽ ലേസർ ഔട്ട്പുട്ടിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം തുടർച്ചയായി മാറ്റാൻ കഴിയുന്ന ഒരു തരം ലേസറാണ്. തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണിംഗ് നേടുന്നതിന് കാവിറ്റി നീളം, ഗ്രേറ്റിംഗ് റിഫ്ലക്ഷൻ സ്പെക്ട്രം, ഘട്ടം, മറ്റ് വേരിയബിളുകൾ എന്നിവ ക്രമീകരിക്കുന്നതിന് ട്യൂണബിൾ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ തെർമൽ ട്യൂണിംഗ്, ഇലക്ട്രിക്കൽ ട്യൂണിംഗ്, മെക്കാനിക്കൽ ട്യൂണിംഗ് എന്നിവ സ്വീകരിക്കുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി, സെൻസിംഗ്, മെഡിക്കൽ, മറ്റ് മേഖലകളിൽ ഇത്തരത്തിലുള്ള ലേസറിന് വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകളുണ്ട്. ചിത്രം 1 ഒരു ഉപകരണത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടന കാണിക്കുന്നു.ട്യൂൺ ചെയ്യാവുന്ന ലേസർ, ലൈറ്റ് ഗെയിൻ യൂണിറ്റ്, ഫ്രണ്ട്, റിയർ മിററുകൾ ചേർന്ന FP കാവിറ്റി, ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡ് സെലക്ഷൻ ഫിൽട്ടർ യൂണിറ്റ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. അവസാനമായി, പ്രതിഫലന കാവിറ്റിയുടെ നീളം ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡ് ഫിൽട്ടറിന് തരംഗദൈർഘ്യ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് ഔട്ട്പുട്ടിൽ എത്താൻ കഴിയും.

ചിത്രം.1

ട്യൂണിംഗ് രീതിയും അതിന്റെ ഉത്ഭവവും

ട്യൂണബിളിന്റെ ട്യൂണിംഗ് തത്വംസെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകൾഔട്ട്‌പുട്ട് ലേസർ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ തുടർച്ചയായതോ വ്യതിരിക്തമോ ആയ മാറ്റങ്ങൾ കൈവരിക്കുന്നതിന് ലേസർ റെസൊണേറ്ററിന്റെ ഭൗതിക പാരാമീറ്ററുകൾ മാറ്റുന്നതിനെയാണ് ഇത് പ്രധാനമായും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഈ പാരാമീറ്ററുകളിൽ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചിക, അറയുടെ നീളം, മോഡ് തിരഞ്ഞെടുക്കൽ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, എന്നാൽ ഇവയിൽ മാത്രം പരിമിതപ്പെടുന്നില്ല. നിരവധി സാധാരണ ട്യൂണിംഗ് രീതികളും അവയുടെ തത്വങ്ങളും താഴെ കൊടുക്കുന്നു:

1. കാരിയർ ഇഞ്ചക്ഷൻ ട്യൂണിംഗ്

തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണിംഗ് നേടുന്നതിനായി, സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറിന്റെ സജീവ മേഖലയിലേക്ക് കുത്തിവയ്ക്കുന്ന കറന്റ് മാറ്റുന്നതിലൂടെ മെറ്റീരിയലിന്റെ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചിക മാറ്റുന്നതാണ് കാരിയർ ഇഞ്ചക്ഷൻ ട്യൂണിംഗ്. കറന്റ് വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, സജീവ മേഖലയിലെ കാരിയർ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചികയിൽ മാറ്റത്തിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് ലേസർ തരംഗദൈർഘ്യത്തെ ബാധിക്കുന്നു.

2. തെർമൽ ട്യൂണിംഗ് തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണിംഗ് നേടുന്നതിനായി ലേസറിന്റെ പ്രവർത്തന താപനില മാറ്റുന്നതിലൂടെ മെറ്റീരിയലിന്റെ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചികയും അറയുടെ നീളവും മാറ്റുന്നതാണ് തെർമൽ ട്യൂണിംഗ്. താപനിലയിലെ മാറ്റങ്ങൾ മെറ്റീരിയലിന്റെ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചികയെയും ഭൗതിക വലുപ്പത്തെയും ബാധിക്കുന്നു.

3. മെക്കാനിക്കൽ ട്യൂണിംഗ് ലേസറിന്റെ ബാഹ്യ ഒപ്റ്റിക്കൽ മൂലകങ്ങളുടെ സ്ഥാനം അല്ലെങ്കിൽ ആംഗിൾ മാറ്റുന്നതിലൂടെ തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണിംഗ് നേടുക എന്നതാണ് മെക്കാനിക്കൽ ട്യൂണിംഗ്. ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ ആംഗിൾ മാറ്റുന്നതും കണ്ണാടിയുടെ സ്ഥാനം ചലിപ്പിക്കുന്നതും സാധാരണ മെക്കാനിക്കൽ ട്യൂണിംഗ് രീതികളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

4 ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്യൂണിംഗ്, ഒരു സെമികണ്ടക്ടർ മെറ്റീരിയലിൽ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം പ്രയോഗിച്ച് മെറ്റീരിയലിന്റെ അപവർത്തന സൂചിക മാറ്റുന്നതിലൂടെ തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണിംഗ് കൈവരിക്കുന്നതിലൂടെ ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്യൂണിംഗ് നേടാം. ഈ രീതി സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്ററുകൾ (ഇ.ഒ.എം.) ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കലി ട്യൂൺ ചെയ്ത ലേസറുകൾ.

ചുരുക്കത്തിൽ, ട്യൂണബിൾ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറിന്റെ ട്യൂണിംഗ് തത്വം പ്രധാനമായും തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണിംഗ് സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നത് റെസൊണേറ്ററിന്റെ ഭൗതിക പാരാമീറ്ററുകൾ മാറ്റുന്നതിലൂടെയാണ്. ഈ പാരാമീറ്ററുകളിൽ റിഫ്രാക്റ്റീവ് ഇൻഡക്സ്, കാവിറ്റി ലെങ്ത്, മോഡ് സെലക്ഷൻ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. നിർദ്ദിഷ്ട ട്യൂണിംഗ് രീതികളിൽ കാരിയർ ഇഞ്ചക്ഷൻ ട്യൂണിംഗ്, തെർമൽ ട്യൂണിംഗ്, മെക്കാനിക്കൽ ട്യൂണിംഗ്, ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്യൂണിംഗ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഓരോ രീതിക്കും അതിന്റേതായ പ്രത്യേക ഭൗതിക സംവിധാനവും ഗണിതശാസ്ത്ര ഡെറിവേഷനുമുണ്ട്, കൂടാതെ ഉചിതമായ ട്യൂണിംഗ് രീതിയുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് ട്യൂണിംഗ് ശ്രേണി, ട്യൂണിംഗ് വേഗത, റെസല്യൂഷൻ, സ്ഥിരത തുടങ്ങിയ നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷൻ ആവശ്യകതകൾക്കനുസരിച്ച് പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്.