วิธีการแปลงเลเซอร์ไดโอดให้เป็นเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปรับได้

การแปลงเลเซอร์ไดโอดเป็นเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปรับได้ช่วยเพิ่มความแม่นยำและเสถียรภาพของระบบการวัดได้อย่างมาก ผ่านการเลือกและการควบคุมความยาวคลื่นที่แม่นยำ สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความแม่นยำสูง เช่น การวิเคราะห์ทางสเปกโทรสโกปี การวัดที่แม่นยำ และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

เลเซอร์ไดโอด
เลเซอร์ไดโอดเป็นส่วนประกอบย่อยที่รู้จักกันดีในผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคต่างๆ เช่น ตัวชี้เลเซอร์ เครื่องสแกนบาร์โค้ด หรือไดรฟ์ CD/DVD/Blu-ray ความสำเร็จของพวกเขามาจากความกะทัดรัด ความสะดวกในการใช้งาน ประสิทธิภาพการแปลงสูง และประสิทธิภาพด้านต้นทุนสูง อย่างไรก็ตาม สเปกตรัมการแผ่รังสีของไดโอดเลเซอร์เปลือยนั้นกว้างและความยาวคลื่นของการเลเซอร์ไม่ได้ถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจน

โดยทั่วไปแล้ว ปลายทั้งสองด้านของหลอดเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์จะสร้างช่องเรโซแนนซ์และกำหนดโหมดการเลเซอร์ (ตามยาว) เส้นกราฟเกนกว้างของเซมิคอนดักเตอร์รองรับหลายโหมดพร้อมกัน โดยแต่ละโหมดมีความถี่ที่แตกต่างกัน แม้แต่ไดโอดที่มีโหมดตามยาวเดียวก็สามารถแสดงการกระโดดของโหมดและลำแสงเอาท์พุตที่ไม่เสถียรทางสเปกตรัมได้เมื่ออุณหภูมิของชิปหรือกระแสของตัวขับเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย

เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปรับได้

เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ความถี่เดียวที่ปรับแต่งได้ประกอบด้วยเลเซอร์ไดโอดและโมดูลเลือกความถี่ เช่น ตะแกรง สำหรับการเลือกและปรับความถี่เลเซอร์ เราสามารถให้ความยาวคลื่นได้ตั้งแต่ 190 นาโนเมตรถึง 4000 นาโนเมตร โดยมีความกว้างของเส้นสายที่แคบและความสามารถในการปรับแต่ง - สูงสุดถึง 120 นาโนเมตร ความสามารถในการปรับแต่งแบบไม่ใช้โหมดฮอปในบางระบบ เลเซอร์เหล่านี้สามารถขยายด้วยเครื่องขยายสัญญาณแบบสแตนด์อโลนหรือรวมเข้ากับเครื่องขยายสัญญาณมาสเตอร์ออสซิลเลเตอร์ (MOPA) ที่สมบูรณ์ได้ถึง 4 W ระบบเครื่องขยายสัญญาณเลเซอร์ส่วนใหญ่ใช้เครื่องขยายสัญญาณแบบเรียว การครอบคลุมสเปกตรัมที่กว้างขึ้นสามารถทำได้ด้วยเลเซอร์ที่มีความถี่สองเท่า - ตั้งแต่ 190 นาโนเมตรถึง 680 นาโนเมตร พร้อมกำลังสูงถึง 1 วัตต์ คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของระบบเลเซอร์ทั้งหมดเหล่านี้คือสัญญาณรบกวนต่ำ (สัญญาณรบกวน RIN ต่ำและความกว้างของเส้นแคบ) และการเบี่ยงเบนต่ำ คุณลักษณะที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้ขึ้นอยู่กับวงจรไดรเวอร์เลเซอร์ที่ดีมาก เพื่อให้เลเซอร์มีความเสถียรสูงขึ้น ความกว้างของเส้นสามารถจำกัดให้แคบลงเหลือ 1 Hz ได้โดยใช้โมดูลล็อคความถี่เลเซอร์ประเภทต่างๆ ซึ่งสามารถควบคุมได้ด้วยวงจรดิจิตอลที่สะดวก

การเลือกโหมด
ด้วยการแนะนำการตอบสนองแบบเลือกความถี่ในช่องเลเซอร์ ทำให้คุณสมบัติของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ยอดเยี่ยม เช่น ความกว้างของเส้นการแผ่รังสีที่แคบ ความยาวการเชื่อมโยงกันขนาดใหญ่ การเลือกความยาวคลื่นที่แม่นยำ และการปรับหรือการรักษาเสถียรภาพของความถี่การแผ่รังสี JTBYShield มีเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ความถี่เดียวที่ปรับแต่งได้สองตัว ทั้งสองใช้โครงสร้างตะแกรงเพื่อเลือกและควบคุมความถี่การปล่อยก๊าซ วิธีหนึ่งคือเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ช่องภายนอกที่มีความเสถียรแบบตะแกรง (ECDL)

ประกอบด้วยตะแกรงออปติคัลที่ติดตั้งอยู่ด้านหน้าของเลเซอร์ไดโอดเป็นหน้าช่องเรโซแนนซ์แรก ในขณะที่หน้าช่องเรโซแนนซ์ที่สองอยู่ที่ด้านหลังของไดโอด หลอดเลเซอร์และองค์ประกอบป้อนกลับจะก่อตัวเป็น "ช่องเรโซแนนซ์ภายนอก"

แผนผังของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบช่องภายนอก

อีกวิธีหนึ่งคือเลเซอร์ไดโอดที่มีตะแกรงในตัวเซมิคอนดักเตอร์: หลอดเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบกระจายข้อเสนอแนะ (DFB) และหลอดเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ Bragg Reflector (DBR) แบบกระจาย

ตัวกรองตะแกรง, กราฟเกนของเซมิคอนดักเตอร์, โหมดหลอดเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ภายใน และ (ถ้ามี) โหมดคาวิตี้ภายนอกจะกำหนดโหมดการเลเซอร์ การควบคุมอุณหภูมิและกระแสไฟฟ้าที่แม่นยำ รวมถึงการจับคู่ส่วนประกอบที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานในโหมดเดี่ยวที่เสถียร

การเลือกโหมดในเลเซอร์ไดโอดช่องภายนอก

แผนผังของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบช่องภายนอก

แผนผังเลเซอร์ไดโอด DBR

การปรับความยาวคลื่น

ไดโอด DFB และ DBR สามารถปรับความยาวคลื่นได้โดยการปรับกระแสและ/หรืออุณหภูมิของหลอดเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์ สามารถปรับได้ประมาณ 1-2 นาโนเมตรโดยไม่ต้องข้ามโหมดใดๆ

หากต้องการเปลี่ยนความยาวคลื่นของ ECDL จำเป็นต้องเปลี่ยนการตอบสนองทางสเปกตรัมของอุปกรณ์เลือกโหมด เช่น โดยการเปลี่ยนมุมตกกระทบบนตะแกรง การทำงานในโหมดที่อัตราขยายรวมสูงสุด จะทำให้เลเซอร์ข้ามไปยังโหมดตามยาวอื่นและปล่อยแสงที่ความยาวคลื่นใหม่

การปรับความยาวคลื่นเลเซอร์อย่างละเอียดทำได้โดยการเปลี่ยนความยาวของช่องภายนอก ซึ่งเปลี่ยนโหมดตามยาวปัจจุบันที่รองรับโดยการทำงานของเลเซอร์ในโหมดเดียว

การปรับแต่งแบบไม่ใช้โหมดฮอป

ดีแอล โปร เลเซอร์

ช่วงการปรับจูนแบบไร้โหมดขนาดใหญ่ถูกกำหนดโดยการปรับจูนที่ประสานกันของหลายปัจจัย เลเซอร์ DL pro ของเราสามารถปรับจูนความถี่ได้โดยอิสระโดยการเปลี่ยนมุมตะแกรง ความยาวช่องภายนอก และกระแสไฟของหลอดเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์ไปพร้อมๆ กัน เพื่อให้เกิดการซิงโครไนซ์ที่เหมาะสมที่สุด โดยทั่วไปการปรับจูนแบบไม่ใช้โหมดฮอปของ DL pro คือ 20-50 GHz โดยมีโครงสร้างที่ทนทานและกึ่งโมโนเมอร์เพื่อให้ได้สภาพการทำงานที่มั่นคง

ฟิลด์แอปพลิเคชัน
1. การประยุกต์ใช้ในด้านการสื่อสาร
เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปรับได้มีบทบาทสำคัญในระบบการสื่อสารด้วยแสง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่น (WDM) และระบบมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นหนาแน่น (DWDM) ความสามารถในการปรับความยาวคลื่นทำให้สามารถปรับให้เข้ากับความต้องการของช่องสัญญาณต่างๆ ได้อย่างยืดหยุ่น ปรับปรุงความสามารถในการรับส่งข้อมูลและประสิทธิภาพของเครือข่าย
2. การประยุกต์ใช้ในด้านการแพทย์
ในวงการแพทย์ เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปรับได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผ่าตัดที่มีความแม่นยำสูง การรักษาด้วยเลเซอร์ และการถ่ายภาพทางชีวการแพทย์ การควบคุมความยาวคลื่นที่แม่นยำและความเสถียรสูงทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น การผ่าตัดตา การรักษาผิวหนัง และการรักษามะเร็ง
3. การประยุกต์ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์
เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปรับได้มีการใช้งานที่สำคัญในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เช่น การวิเคราะห์สเปกตรัม การวัดที่แม่นยำ และการวิจัยทัศนศาสตร์ควอนตัม เส้นตรงที่แคบและอัตราส่วนการลดโหมดด้านข้างสูงทำให้เป็นเลิศในการวัดสเปกตรัมความละเอียดสูงและข้อกำหนดของแหล่งกำเนิดเลเซอร์ที่มีสัญญาณรบกวนต่ำ
4. การวัดที่มีความแม่นยำสูง
การใช้เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปรับได้ในการวัดที่มีความแม่นยำสูง ได้แก่ การวัดระยะทาง การวัดความเร็ว และการวัดความเครียด ความสอดคล้องกันสูงและคุณลักษณะความกว้างของเส้นตรงที่แคบช่วยให้ระบบการวัดแบบอินเตอร์เฟอโรเมตริกสามารถบรรลุความแม่นยำและความเสถียรในการวัดที่สูงมาก
5. การวิเคราะห์สเปกตรัม
เมื่อใช้เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปรับได้สำหรับการวิเคราะห์สเปกตรัม เลเซอร์เหล่านี้สามารถให้ข้อมูลสเปกตรัมที่มีความละเอียดสูงและความไวสูงได้ การใช้งานในการติดตามสภาพแวดล้อม การวิเคราะห์ทางเคมี และการตรวจจับทางชีวภาพ ช่วยตรวจจับส่วนประกอบปริมาณน้อยและวิเคราะห์ตัวอย่างที่ซับซ้อน
6. อินเทอร์เฟอโรเมทการสแกนความถี่แสง
การใช้เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปรับได้ในการสแกนความถี่แสงช่วยให้สามารถวัดระยะทางสัมบูรณ์ของชิ้นงานได้โดยการเปลี่ยนความถี่เลเซอร์ ความแม่นยำสูงและความยาวที่สอดคล้องกันทำให้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำแผนที่ภูมิประเทศและการสำรวจอวกาศ

การแปลงไดโอดเลเซอร์เป็นเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปรับได้จะแนะนำกลไกป้อนกลับแบบเลือกความถี่เพื่อให้สามารถเลือกโหมดได้ ใช้โครงสร้างตะแกรง (เช่น ตะแกรงช่องภายนอกและตะแกรง DFB/DBR ในตัว) เพื่อควบคุมการปรับความยาวคลื่น และปรับเสถียรภาพของเอาท์พุทเลเซอร์และโหมดให้เหมาะสมที่สุด - ช่วงการปรับจูนแบบไม่ต้องกระโดดผ่านวิธีการจูนแบบซิงโครนัส นวัตกรรมเหล่านี้ไม่เพียงแต่ปรับปรุงความแม่นยำและเสถียรภาพของระบบเลเซอร์เท่านั้น แต่ยังขยายศักยภาพการใช้งานในการวัดที่มีความแม่นยำสูง การวิเคราะห์สเปกตรัม และการสแกนความถี่แสงด้วยอินเทอร์เฟอโรเมท

JTBYชิลด์นำเสนอเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบปรับความถี่เดี่ยวที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการใช้งานต่างๆ เช่น เลเซอร์สเปกโทรสโกปี ไบโอโฟโตนิกส์ ฟิสิกส์ควอนตัมพื้นฐาน และการตรวจจับ/มาตรวิทยาของเซมิคอนดักเตอร์หากคุณสนใจโปรดติดต่อเราเพื่อขอรายละเอียดสินค้าเพิ่มเติม

ข้อมูลการติดต่อ:

หากคุณมีความคิดใด ๆ โปรดพูดคุยกับเรา ไม่ว่าลูกค้าของเราจะอยู่ที่ไหนและความต้องการของเราคืออะไร เราจะปฏิบัติตามเป้าหมายของเราเพื่อให้ลูกค้าของเราได้รับคุณภาพสูง ราคาต่ำ และบริการที่ดีที่สุด