
半導(dǎo)體激光器的頻率
40頁這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等激光器的設(shè)計與制作激光器的設(shè)計與制作 -----半導(dǎo)體激光技術(shù)半導(dǎo)體激光技術(shù)這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等半導(dǎo)體激光二極管的主要參數(shù)半導(dǎo)體激光二極管的主要參數(shù) 半導(dǎo)體激光二極管的常用參數(shù)主要有:波長、閾值電流Ith 、工作電流Iop 、垂直發(fā)散角θ⊥、水平發(fā)散角θ∥、監(jiān)控電流Im1)波長:即激光管工作波長,常見的激光二極管的波長有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等激光二極管的波長可以由波長計測得 (2) 閾值電流Ith :隨注入電流增加,激光器首先是漸漸地增加自發(fā)輻射,直至它開始發(fā)生受激輻射最感興趣的參數(shù)是開始發(fā)生受激輻射時的精確的電流值通常把這個電流值稱之為閾值電流,它是一個正向電流,并用符號Ith表示。
3) 工作電流Iop :即激光管達(dá)到額定輸出功率時的驅(qū)動電流,此值對于設(shè)計調(diào)試激光驅(qū)動電路較重要4) 垂直發(fā)散角θ⊥:激光二極管的發(fā)光帶在垂直PN結(jié)方向張開的角度,一般在 15?~40?左右;水平發(fā)散角θ∥:激光二極管的發(fā)光帶在與PN結(jié)平行方向所張開的角度,一般在6?~ 10?左右這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等半導(dǎo)體激光二極管的主要參數(shù)半導(dǎo)體激光二極管的主要參數(shù)這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等半導(dǎo)體激光器的輸出特性半導(dǎo)體激光器的輸出特性PIIthP--I曲線曲線輸出功率與注入電流的關(guān)系輸出功率與注入電流的關(guān)系半導(dǎo)體激光二極管的電流特性半導(dǎo)體激光二極管的電流特性 acbo半導(dǎo)體激光器的輸出特性半導(dǎo)體激光器的輸出特性半導(dǎo)體激光器的輸出特性半導(dǎo)體激光器的輸出特性半導(dǎo)體激光器的輸出特性半導(dǎo)體激光器的輸出特性?o-a 段,由于激光器只有在被加上足夠的電壓和足夠的電流才會生成激光。
在電流較小的時候,結(jié)區(qū)的電子和空穴較少,吸收大于輻射,增益系數(shù)G<0,此時激光器發(fā)出的是普通熒光?a-b 段,隨著電流增大,結(jié)區(qū)的電子空穴數(shù)量增多,達(dá)到 G>0 時,就會出現(xiàn)光放大現(xiàn)象,此時激光器發(fā)出很亮的熒光但若增益小于諧振腔自身的損耗,腔內(nèi)仍不能產(chǎn)生光振蕩,這就是“超輻射”現(xiàn)象?b-c段,只有電流增大到使增益足以補償損耗時,才能產(chǎn)生模式明確、譜線尖銳的光振蕩,發(fā)出激光剛好使激光器產(chǎn)生激光的驅(qū)動電流稱為閾值電流,以Ith表示功率隨電流的增大線性增大這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等 半導(dǎo)體激光器的注入電流的變化導(dǎo)致的載流子濃度的變化不但會引起材料折射率的改變,而且也會改變增益系數(shù)因此半導(dǎo)體激光器的波長會隨著注入電流的改變而改變典型的電流調(diào)諧曲線是以階梯形式變化的 Δβ為傳輸常數(shù)的變化量為傳輸常數(shù)的變化量 ΔnΔn為折射率的變化量為折射率的變化量 ΔgΔg為增益系數(shù)的變化量為增益系數(shù)的變化量 α為線寬增加因子為線寬增加因子 電流特性電流特性---電流對波長的調(diào)諧電流對波長的調(diào)諧這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等半導(dǎo)體激光二極管的的溫度特性半導(dǎo)體激光二極管的的溫度特性 半導(dǎo)體激光器的輸出特性半導(dǎo)體激光器的輸出特性輸出功率及閾值電流與溫度的關(guān)系輸出功率及閾值電流與溫度的關(guān)系輸出功率及閾值電流與溫度的關(guān)系輸出功率及閾值電流與溫度的關(guān)系輸出功率及閾值電流與溫度的關(guān)系輸出功率及閾值電流與溫度的關(guān)系輸出功率及閾值電流與溫度的關(guān)系輸出功率及閾值電流與溫度的關(guān)系輸出功率及閾值電流與溫度的關(guān)系輸出功率及閾值電流與溫度的關(guān)系 因為PN結(jié)受溫度影響較大,所以,溫度的微小變化將影響半導(dǎo)體激光器閾值特性、輸出功率以及波長等特性。
一,在同一溫度條件下,當(dāng)電流小于某一值時,功率接近零值;當(dāng)電流超過該值時,功率隨電流增長直線上升,這個值稱之為LD的閾值;二,閾值電流隨溫度升高而增大,于是整個激光管的特性曲線基本上隨溫度的變化而平行移動; 三,如果LD在恒定的電流下工作,當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時,LD輸出功率也隨之變化輸出功率顯著下降,即溫度增大會使 P-I 特性發(fā)生劣化 半導(dǎo)體激光器的輸出特性半導(dǎo)體激光器的輸出特性半導(dǎo)體激光器的輸出特性半導(dǎo)體激光器的輸出特性半導(dǎo)體激光器的輸出特性半導(dǎo)體激光器的輸出特性這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等輸出波長與激光二極管溫度的關(guān)系輸出波長與激光二極管溫度的關(guān)系溫度特性溫度特性---溫度對波長的調(diào)諧溫度對波長的調(diào)諧產(chǎn)生調(diào)諧的主要原因:產(chǎn)生調(diào)諧的主要原因:禁帶寬度隨禁帶寬度隨溫度升高變窄,溫度升高變窄,半導(dǎo)體半導(dǎo)體激光器的激光器的波長發(fā)生紅移典型的溫波長發(fā)生紅移典型的溫度調(diào)諧曲線如圖所示,隨著溫度的度調(diào)諧曲線如圖所示,隨著溫度的升高,半導(dǎo)體激光器的發(fā)射波長以升高,半導(dǎo)體激光器的發(fā)射波長以階梯形式跳躍變化,跳躍是由溫度階梯形式跳躍變化,跳躍是由溫度變化引起的增益曲線的移動導(dǎo)致的變化引起的增益曲線的移動導(dǎo)致的縱模之間的跳變引起的。
縱模之間的跳變引起的這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等半導(dǎo)體激光器的方案設(shè)計半導(dǎo)體激光器的方案設(shè)計 通過以上分析,可以得出對半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的要求如下: (1) 能夠?qū)?LD 進(jìn)行驅(qū)動; (2) 能夠?qū)?LD 驅(qū)動電流進(jìn)行穩(wěn)恒控制; (3) 能夠?qū)?LD 工作溫度進(jìn)行控制;這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等半導(dǎo)體激光器的方案設(shè)計半導(dǎo)體激光器的方案設(shè)計常用的半導(dǎo)體激光器的電流驅(qū)動的控制框圖 電流驅(qū)動部分:用戶可以通過工作模式選擇電路來確定驅(qū)動電路的工作方式,可以是ACC模式,也可以是APC模式工作時,由設(shè)定電路設(shè)置驅(qū)動電流大小(ACC)或者設(shè)置激光器輸出光功率的大?。ˋPC)當(dāng)用戶設(shè)置驅(qū)動電路工作在 ACC 模式時,采樣電阻通過對輸入LD的電流采樣,然后反饋給比較控制器,從而形成電流負(fù)反饋回路;當(dāng)用戶設(shè)置驅(qū)動電路工作在 APC 模式時,PD(光電二極管)接收LD一小部分輸出光功率,并轉(zhuǎn)化成光功率檢測電流,該電流通過電流—電壓轉(zhuǎn)換后,將光功率采樣值反饋給比較控制電路,形成閉環(huán)負(fù)反饋控制回路。
這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等半導(dǎo)體激光器的方案設(shè)計半導(dǎo)體激光器的方案設(shè)計常用的半導(dǎo)體激光器的溫度控制框圖 溫度控制部分:如圖所示,半導(dǎo)體激光器的溫度經(jīng)溫度傳感器(熱敏電阻)采集,送入比較器,比較器把采集到的溫度信號與設(shè)定的控制溫度進(jìn)行比較經(jīng)過比例積分微分控制(PID Controller, Proportional-Integral-Differential Controller)處理后通過改變熱電制冷器的驅(qū)動電流大小及電流方向達(dá)到控制激光器工作溫度的目的,進(jìn)而對半導(dǎo)體激光器進(jìn)行制冷或加熱,從而保證了半導(dǎo)體激光器溫度的穩(wěn)定比較器溫度采集控制電流這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等半導(dǎo)體激光器控溫系統(tǒng)的核心元件半導(dǎo)體激光器控溫系統(tǒng)的核心元件半導(dǎo)體制冷塊 半導(dǎo)體制冷器,也稱熱電制冷器,其英文名稱為 Thermo Electric Cooler,簡稱 TEC。
它是一種利用珀耳帖(Peltier)效應(yīng)工作,能起小型熱泵作用的半導(dǎo)體電子器件,可以用于制冷,也可以用于加熱半導(dǎo)體制冷器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示半導(dǎo)體制冷器具有如下優(yōu)點:?結(jié)構(gòu)簡單,整個制冷器由電熱堆和導(dǎo)線組成,無制冷工質(zhì),無磨損壽命長,工作可靠性高,工作環(huán)境要求低?制冷溫度和冷卻速度可以通過工作電流來控制,控制靈活、啟動快?工作具有可逆性,將工作電流反向,即成為加熱器?控制精度高,控制溫度范圍大,制冷速度快40°(一級)和60°(二級))?半導(dǎo)體制冷器從熱負(fù)載抽運熱量的速度取決于模塊所含 TEC 的數(shù)量、通過的工作電流大小、模塊的平均溫度以及兩端的溫差這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等半導(dǎo)體激光器控溫系統(tǒng)的核心元件半導(dǎo)體激光器控溫系統(tǒng)的核心元件珀耳帖(Peltier)效應(yīng)當(dāng)有電流通過不同的導(dǎo)體組成的回當(dāng)有電流通過不同的導(dǎo)體組成的回路時,除產(chǎn)生不可逆的焦耳熱外,路時,除產(chǎn)生不可逆的焦耳熱外,在不同導(dǎo)體的接頭處隨著電流方向在不同導(dǎo)體的接頭處隨著電流方向的不同會分別出現(xiàn)吸熱、放熱現(xiàn)象。
的不同會分別出現(xiàn)吸熱、放熱現(xiàn)象如果電流從自由電子數(shù)較高的一端如果電流從自由電子數(shù)較高的一端A流向自由電子數(shù)較低的一端流向自由電子數(shù)較低的一端B,則,則B端的溫度就會升高;反之,端的溫度就會升高;反之,B端的端的溫度就會降低這是溫度就會降低這是J.C.A.珀耳帖珀耳帖在在1834年發(fā)現(xiàn)的年發(fā)現(xiàn)的這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等半導(dǎo)體激光器控溫系統(tǒng)的核心元件半導(dǎo)體激光器控溫系統(tǒng)的核心元件半導(dǎo)體制冷塊的安裝 以導(dǎo)熱系數(shù)很高的銅為熱沉,半導(dǎo)體激光器安放在熱沉的一個面上半導(dǎo)體制冷器置于散熱片和銅熱沉之間,通過改變熱沉的溫度去控制半導(dǎo)體激光器的溫度溫度傳感器在緊貼熱沉安裝的同時應(yīng)盡可能的靠近激光管為了散熱片上的熱量能迅速的釋放,在散熱片上加裝強制風(fēng)冷,以保證長時間穩(wěn)定工作為了最大限度地減小制冷器端面與散熱片、制冷器與熱沉端面的熱阻,在保證它們的接觸面平整的同時,在各端面上均勻涂敷導(dǎo)熱硅脂這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等半導(dǎo)體激光器控溫系統(tǒng)的核心元件半導(dǎo)體激光器控溫系統(tǒng)的核心元件溫度傳感器 半導(dǎo)體激光器溫度控制系統(tǒng)的控溫過程是:比較器將采樣溫度和設(shè)置溫度之間的差值作為輸入變量,然后采用 PID 控制算法,對其計算產(chǎn)生相應(yīng)的控制量。
控制變量經(jīng)由驅(qū)動電路,產(chǎn)生相應(yīng)的電流輸入 TEC,對安裝在 TEC 上的被控器件既半導(dǎo)體激光器進(jìn)行加熱或制冷,同時,其溫度有被熱敏電阻反饋到數(shù)據(jù)采樣電路,從而改變輸出電流大小,直到 LD 的溫度穩(wěn)定在設(shè)置溫度 溫度傳感器依據(jù)自身材料的特點可以將溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺壳俺R姷臏囟葌鞲衅髦饕袩犭娕?、熱敏電阻和集成溫度傳感? 熱敏電阻是一種用半導(dǎo)體材料制成的敏感元件,它是電阻隨溫度變化的熱敏器件,因此它又可以分為正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC,電阻值隨溫度的升高而增大)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC,電阻值隨溫度的升高而減小),可測溫范圍-55oC-300oC這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等外腔式半導(dǎo)體激光器控制電路的設(shè)計 ——恒溫控制結(jié)構(gòu)設(shè)計溫度控制模型溫度控制模型這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等外腔式半導(dǎo)體激光器控制電路的設(shè)計 ——恒溫控制結(jié)構(gòu)設(shè)計高精度轉(zhuǎn)換放大高精度轉(zhuǎn)換放大電路模塊電路模塊 該模塊其主要功能是輸出線性的電壓:當(dāng)溫度為該模塊其主要功能是輸出線性的電壓:當(dāng)溫度為0 0℃℃時輸出時輸出0V0V電電壓,溫度為壓,溫度為2020℃℃時輸出時輸出2V2V電壓,即溫度升高電壓,即溫度升高1 1℃℃對應(yīng)的電壓輸出對應(yīng)的電壓輸出就升高就升高0.1V0.1V。
這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等外腔式半導(dǎo)體激光器控制電路的設(shè)計 ——恒溫控制結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)置電路基準(zhǔn)設(shè)置電路模塊模塊 要控制激光器的溫度,必須要有一個設(shè)置基準(zhǔn)溫度的模塊,這樣才要控制激光器的溫度,必須要有一個設(shè)置基準(zhǔn)溫度的模塊,這樣才能使激光器穩(wěn)定在基準(zhǔn)溫度上,它為比較轉(zhuǎn)換電路提供基準(zhǔn)電壓,能使激光器穩(wěn)定在基準(zhǔn)溫度上,它為比較轉(zhuǎn)換電路提供基準(zhǔn)電壓,進(jìn)而是進(jìn)而是PIDPID模塊作出準(zhǔn)確判斷的基礎(chǔ),如果基準(zhǔn)本生有擾動,那么模塊作出準(zhǔn)確判斷的基礎(chǔ),如果基準(zhǔn)本生有擾動,那么最后的溫度必定也會存在擾動最后的溫度必定也會存在擾動這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等外腔式半導(dǎo)體激光器控制電路的設(shè)計 ——恒溫控制結(jié)構(gòu)設(shè)計比較放大電路模塊比較放大電路模塊 Verr = 10( Vact - Vset) 高精度轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓信號與設(shè)置模塊的輸出信號進(jìn)入這個高精度轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓信號與設(shè)置模塊的輸出信號進(jìn)入這個模塊進(jìn)行比較放大,以產(chǎn)生實際溫度與設(shè)置溫度之間的誤差信號。
模塊進(jìn)行比較放大,以產(chǎn)生實際溫度與設(shè)置溫度之間的誤差信號這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等外腔式半導(dǎo)體激光器控制電路的設(shè)計 ——恒溫控制結(jié)構(gòu)設(shè)計PID電路模塊電路模塊 PIDPID模塊如圖模塊如圖3-93-9,是整個溫度控制電路里非常核心的部分,也是,是整個溫度控制電路里非常核心的部分,也是相對比較復(fù)雜的,調(diào)試起來也比較困難但其對于溫度穩(wěn)定度的相對比較復(fù)雜的,調(diào)試起來也比較困難但其對于溫度穩(wěn)定度的提高是毋庸置疑的,目前基于提高是毋庸置疑的,目前基于PIDPID控制理論的溫度控制電路一般都控制理論的溫度控制電路一般都可以達(dá)到可以達(dá)到0.01℃0.01℃的溫度穩(wěn)定度的溫度穩(wěn)定度 這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等外腔式半導(dǎo)體激光器控制電路的設(shè)計 ——恒溫控制結(jié)構(gòu)設(shè)計TEC驅(qū)動電路模塊驅(qū)動電路模塊 由于由于PIDPID的輸出級的帶負(fù)載能力有限,還不足以提供的輸出級的帶負(fù)載能力有限,還不足以提供1A1A左右的左右的電流、接近電流、接近20W20W的功率來驅(qū)動的功率來驅(qū)動TECTEC制冷片,所以需要通過互補推制冷片,所以需要通過互補推勉放大電路來驅(qū)動勉放大電路來驅(qū)動TECTEC制冷片。
制冷片上上圖是一種克服交越失真的互圖是一種克服交越失真的互補推勉電路它是通過在兩支三極管的發(fā)射極上加一定的直流補推勉電路它是通過在兩支三極管的發(fā)射極上加一定的直流偏置,使其工作在微導(dǎo)通狀態(tài)來實現(xiàn)的偏置,使其工作在微導(dǎo)通狀態(tài)來實現(xiàn)的這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等Hitachi HL7851G Hitachi HL7851G 多量子阱激光二極管多量子阱激光二極管輸出光波長:輸出光波長:785nm785nm最大輸出光功率:最大輸出光功率:50mw50mw腔長:腔長:600600微米微米波長的電流調(diào)諧率:波長的電流調(diào)諧率:0.004nm/mA0.004nm/mA波長的溫度調(diào)諧率:波長的溫度調(diào)諧率:0.05nm/0.05nm/°°C C增益介質(zhì)增益介質(zhì) GaAlAsGaAlAs標(biāo)稱參數(shù):標(biāo)稱參數(shù):工作溫度工作溫度25°C25°C時時這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等 半導(dǎo)體激光器的空間模式可以分為空間模和縱模,空間模描述光強在空間幾何位置上的的分布,也稱為遠(yuǎn)場分布,縱模表示的是一種頻譜,反映了半導(dǎo)體激光器發(fā)射光束在不同頻率(波長)分量上的功率分布,這兩種空間模式都有可能是單?;蛘呤嵌鄠€模式。
半導(dǎo)體激光器發(fā)射方式有為面發(fā)射和邊發(fā)射,我們平時所說的半導(dǎo)體激光器都是邊發(fā)射激光器,邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器不是圓對稱的波導(dǎo)結(jié)構(gòu),并且在垂直于結(jié)平面方向(橫向)和平行于結(jié)平面方向(側(cè)向)具有不同的波導(dǎo)結(jié)構(gòu),不同的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)對于光場就有不同的限制作用,所以,半導(dǎo)體激光器的空間模式又分為橫模與側(cè)模如下圖所示半導(dǎo)體激光器的空間模(橫模)半導(dǎo)體激光器的空間模(橫模)這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等 半導(dǎo)體激光器的有源層厚度很薄,都能保證在單橫模工作,而有源區(qū)寬度較大,在管芯的發(fā)光面上的側(cè)向出現(xiàn)很多側(cè)模,在近場,遠(yuǎn)場的側(cè)向?qū)?yīng)的光強分布如下圖所示,這種多側(cè)模的出現(xiàn)以及這些側(cè)模的不穩(wěn)定性,使半導(dǎo)體激光器的P一I曲線變壞,同時,這種多側(cè)模的出現(xiàn)極大限制了半導(dǎo)體激光器在實際中的應(yīng)用,這些多側(cè)模的出現(xiàn)影響了半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光與光纖的耦合效率,同時,這些側(cè)模的不穩(wěn)定性也影響光纖輸出功率的穩(wěn)定性半導(dǎo)體激光器的空間模(橫模)半導(dǎo)體激光器的空間模(橫模) 半導(dǎo)體激光器的光束準(zhǔn)直系統(tǒng) 有多側(cè)模半導(dǎo)體激光器的近場和遠(yuǎn)場 由于半導(dǎo)體激光器發(fā)光區(qū)域幾何尺寸的不對稱性,使其光波在遠(yuǎn)場上呈橢圓形分布,在實際應(yīng)用中,需用通過光學(xué)系統(tǒng)對這種橢圓形的光斑進(jìn)行準(zhǔn)直,圓化處理。
可以通過外部光學(xué)系統(tǒng)來壓縮半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角以實現(xiàn)相對準(zhǔn)直的光束,但是這些會損失一部分的光功率如果將從半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光近似為高斯分布的點光源可以用如圖所示的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng) 有多側(cè)模半導(dǎo)體激光器的近場和遠(yuǎn)場 半導(dǎo)體激光器的光束準(zhǔn)直系統(tǒng) 由于半導(dǎo)體激光器發(fā)光區(qū)域幾何尺寸的不對稱性,使其光波在遠(yuǎn)場上呈橢圓形分布,在實際應(yīng)用中,需用通過光學(xué)系統(tǒng)對這種橢圓形的光斑進(jìn)行準(zhǔn)直,圓化處理可以通過外部光學(xué)系統(tǒng)來壓縮半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角以實現(xiàn)相對準(zhǔn)直的光束,但是這些會損失一部分的光功率如果將從半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光近似為高斯分布的點光源可以用如圖所示的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng) 半導(dǎo)體激光器的光束準(zhǔn)直系統(tǒng) 由于半導(dǎo)體激光器發(fā)光區(qū)域幾何尺寸的不對稱性,使其光波在遠(yuǎn)場上呈橢圓形分布,在實際應(yīng)用中,需用通過光學(xué)系統(tǒng)對這種橢圓形的光斑進(jìn)行準(zhǔn)直,圓化處理可以通過外部光學(xué)系統(tǒng)來壓縮半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角以實現(xiàn)相對準(zhǔn)直的光束,但是這些會損失一部分的光功率如果將從半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光近似為高斯分布的點光源可以用如圖所示的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng) 半導(dǎo)體激光器的光束準(zhǔn)直系統(tǒng)這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等 半導(dǎo)體材料中原子按一定規(guī)律緊密排列,由于原子間構(gòu)成共價鍵結(jié)構(gòu),各原子之間保持一定的距離形成空間的周期性勢場,電子在這樣的周期性勢場中的形成了帶狀的能量本征態(tài),最外層價電子相對應(yīng)的能帶叫做價帶,價帶上面的能帶稱為導(dǎo)帶,導(dǎo)帶底和價帶頂?shù)牟糠址Q為禁帶,其寬度稱為帶隙,激光器發(fā)出的光是由電子從導(dǎo)帶躍遷到價帶時輻射出來的,所以輸出光的頻率首先由帶隙大致確定。
半導(dǎo)體激光器的頻率半導(dǎo)體激光器的頻率( (縱模縱模) )調(diào)諧特性調(diào)諧特性 激光器可以輸出的激光頻率還要受到諧振腔的限制,只有頻率滿足v=kc/2nL,n和L分別為半導(dǎo)體材料的折射率和長度,c為光速,k為大于0的整數(shù)因此:改變腔長因此:改變腔長,或者半導(dǎo)體介質(zhì)的折射率或者半導(dǎo)體介質(zhì)的折射率,或者改變增益曲線的位置或者改變增益曲線的位置,就能對激光器波長就能對激光器波長進(jìn)行調(diào)諧,通常通過改變溫度和電流來達(dá)到這個目的進(jìn)行調(diào)諧,通常通過改變溫度和電流來達(dá)到這個目的 結(jié)論:半導(dǎo)體激光器二極管輸出的激光存在多個縱模這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等激光二極管內(nèi)部諧振腔決定的縱模頻率為:激光二極管內(nèi)部諧振腔決定的縱模頻率為: v=kc/2nL那相應(yīng)的縱模間隔為:那相應(yīng)的縱模間隔為: Δv=c/2nL每個縱模的半高全寬每個縱模的半高全寬(線寬線寬)為為::半導(dǎo)體激光器輸出的激光的線寬半導(dǎo)體激光器輸出的激光的線寬 結(jié)論:結(jié)論:反射率越高反射率越高,,或者腔長越長或者腔長越長,激光的線寬越窄激光的線寬越窄。
現(xiàn)有現(xiàn)有激光二級管輸出的激光的線寬約幾十兆到上百兆激光二級管輸出的激光的線寬約幾十兆到上百兆這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等 首先,盡管激光二極管輸出的每個單模的線寬較窄,但輸出光束是多縱模的,首先,盡管激光二極管輸出的每個單模的線寬較窄,但輸出光束是多縱模的,其單色性由激活介質(zhì)的輻射線寬所決定激光的單色性好表現(xiàn)在其單模上,因此其單色性由激活介質(zhì)的輻射線寬所決定激光的單色性好表現(xiàn)在其單模上,因此要使激光真正表現(xiàn)出很高的單色性來,在技術(shù)上還需解決一個問題,就是從多模要使激光真正表現(xiàn)出很高的單色性來,在技術(shù)上還需解決一個問題,就是從多模中提取單模中提取單模 其次,其次,基于光與原子相互作用需要用激光來和原子的超精細(xì)能級相作用基于光與原子相互作用需要用激光來和原子的超精細(xì)能級相作用,對激光的線寬要求很窄,對激光的線寬要求很窄,87Rb的超精細(xì)能級的自然線寬約的超精細(xì)能級的自然線寬約6MHz,因此要,因此要想激光的線寬低于想激光的線寬低于MHz量級,需要對其線寬進(jìn)行壓窄。
量級,需要對其線寬進(jìn)行壓窄 怎么辦???怎么辦???問題:問題:發(fā)展了多種基于外部光學(xué)反饋的技術(shù)手段,來解決上述問題發(fā)展了多種基于外部光學(xué)反饋的技術(shù)手段,來解決上述問題這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等外部光反饋:外部光反饋:在半導(dǎo)體激光器之外附加了外反饋元件后,將加大各個模式在半導(dǎo)體激光器之外附加了外反饋元件后,將加大各個模式之間的損耗差別,外反饋僅允許一個較窄波長范圍內(nèi)的光能返回到激光二極之間的損耗差別,外反饋僅允許一個較窄波長范圍內(nèi)的光能返回到激光二極管的發(fā)光區(qū),相當(dāng)于在反饋范圍內(nèi)的模式的損耗曲線急劇下降其增益損耗管的發(fā)光區(qū),相當(dāng)于在反饋范圍內(nèi)的模式的損耗曲線急劇下降其增益損耗差比中心處的大很多,因此,通過增益飽和模式競爭差比中心處的大很多,因此,通過增益飽和模式競爭,將只允許反饋范圍內(nèi)的將只允許反饋范圍內(nèi)的模式存在,而其他波長處的模式被抑制模式存在,而其他波長處的模式被抑制外腔半導(dǎo)體激光器外腔半導(dǎo)體激光器::是在半導(dǎo)體激光器是在半導(dǎo)體激光器( (激光二極管激光二極管) )的外部引入外反饋元的外部引入外反饋元件構(gòu)成的。
激光二極管件構(gòu)成的激光二極管(LD)(LD)的自然解理面構(gòu)成外腔半導(dǎo)體激光器的內(nèi)腔,內(nèi)腔的自然解理面構(gòu)成外腔半導(dǎo)體激光器的內(nèi)腔,內(nèi)腔還可以稱為本征腔;外反饋元件與芯片端面構(gòu)成的諧振腔為外腔,平面反射鏡,還可以稱為本征腔;外反饋元件與芯片端面構(gòu)成的諧振腔為外腔,平面反射鏡,光柵,光柵,F(xiàn) F一一P P標(biāo)準(zhǔn)具以及這些元件的組合都可以作為外腔半導(dǎo)體激光器的外反饋標(biāo)準(zhǔn)具以及這些元件的組合都可以作為外腔半導(dǎo)體激光器的外反饋元件在各種外反饋元件中,光柵是目前應(yīng)用最為普遍的外反饋元件在各種外反饋元件中,光柵是目前應(yīng)用最為普遍的外反饋元件這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等光柵光柵1級衍射光滿足布拉格條件級衍射光滿足布拉格條件二極管線寬二極管線寬影響激光頻率及線寬的因素影響激光頻率及線寬的因素:有源層的增益曲線有源層的增益曲線, 內(nèi)腔模內(nèi)腔模, 外腔模外腔模, 光柵外腔激光器壓窄線寬的原理光柵外腔激光器壓窄線寬的原理這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等影響激光器頻率的因素?有源層的增益曲線有源層的增益曲線----溫度和注入電流溫度和注入電流?內(nèi)腔模內(nèi)腔模----在選購二極管過程中可以選擇在選購二極管過程中可以選擇 ?外腔模外腔模----調(diào)整外腔的腔長調(diào)整外腔的腔長,外腔模就會移動外腔模就會移動,外腔激光外腔激光器的頻率也就隨著改變器的頻率也就隨著改變這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等 根據(jù)光柵反饋的不同構(gòu)型又可分為根據(jù)光柵反饋的不同構(gòu)型又可分為LittrowLittrow和和LittmanLittman兩種方式:兩種方式: 在在LittrowLittrow方式中,經(jīng)方式中,經(jīng)光柵衍射后產(chǎn)生的一級衍光柵衍射后產(chǎn)生的一級衍射光直接沿入射光路反饋射光直接沿入射光路反饋回激光器,零級光作為輸回激光器,零級光作為輸出光。
出光 LittmanLittman方式中,經(jīng)光柵衍射方式中,經(jīng)光柵衍射后產(chǎn)生的一級衍射光先投射到一后產(chǎn)生的一級衍射光先投射到一個反射鏡上,由反射鏡原路反射個反射鏡上,由反射鏡原路反射回光柵,產(chǎn)生第二次衍射使一級回光柵,產(chǎn)生第二次衍射使一級衍射光反饋回激光器衍射光反饋回激光器 這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等 在在Littrow方式中,經(jīng)光柵衍方式中,經(jīng)光柵衍射后產(chǎn)生的一級衍射光直接沿入射后產(chǎn)生的一級衍射光直接沿入射光路反饋回激光器,零級光作射光路反饋回激光器,零級光作為輸出光所以我們可以通過改為輸出光所以我們可以通過改變光柵角度來使不同波長的光反變光柵角度來使不同波長的光反饋回激光二極管饋回激光二極管 結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)節(jié)更容易,可結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)節(jié)更容易,可以滿足線寬要求,功率輸出更大以滿足線寬要求,功率輸出更大缺點:出射光方向會變?nèi)秉c:出射光方向會變 Littman型外腔半導(dǎo)體激光器通過平動型外腔半導(dǎo)體激光器通過平動平面反射鏡來改變外腔的腔長,同時,使平面反射鏡來改變外腔的腔長,同時,使平面反射鏡繞軸轉(zhuǎn)動來以改變?nèi)肷涞介W耀平面反射鏡繞軸轉(zhuǎn)動來以改變?nèi)肷涞介W耀光柵的激光波長。
光柵的激光波長 在在Littman型外腔結(jié)構(gòu)中,半導(dǎo)體激光型外腔結(jié)構(gòu)中,半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光掠入射到到光柵,那么在光柵器發(fā)射的光掠入射到到光柵,那么在光柵常數(shù)固定的情況下,光束能夠覆蓋更多的常數(shù)固定的情況下,光束能夠覆蓋更多的光柵刻線,就可以得到比光柵刻線,就可以得到比Littrow結(jié)構(gòu)更窄結(jié)構(gòu)更窄的譜線寬度的譜線寬度缺點:功率損耗大缺點:功率損耗大LittrowLittrow和和LittmanLittman兩種結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器的優(yōu)缺點:兩種結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器的優(yōu)缺點:這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等LittmanLittman結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器的功率損耗:結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器的功率損耗: 光束的入射角過大會導(dǎo)致光柵衍射效率的下降,而且,光束的入射角過大會導(dǎo)致光柵衍射效率的下降,而且,Littman結(jié)構(gòu)加結(jié)構(gòu)加大了腔內(nèi)損耗故在相同的工作條件下,大了腔內(nèi)損耗故在相同的工作條件下,Littman結(jié)構(gòu)輸出功率要比結(jié)構(gòu)輸出功率要比Littrow結(jié)構(gòu)小很多結(jié)構(gòu)小很多。
這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等LittrowLittrow和和LittmanLittman兩種結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器的參數(shù)對比:兩種結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器的參數(shù)對比:這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等?由于有兩個腔存在,波長要同時滿足兩個腔的諧振條件很困難,還要滿足光柵的衍射條件所以用普通的FP激光二極管+衍射光柵做成的外腔激光器雖然單模線寬很窄,但是能以單模工作的波長小范圍只是許多個很窄的小區(qū)域,并且十分難尋找,其它區(qū)域都是跳?;蛘叨嗄7绞?,嚴(yán)重影響了調(diào)諧性能,激光器甚至?xí)悦}沖方式工作,其實內(nèi)腔對線寬壓窄沒有太大意義,一般的外腔激光器都使用專門的一面鍍了增透膜(反射率<0.005%)的激光二極管做泵浦,這樣相當(dāng)于只有高反膜和衍射光柵之間的一個諧振腔起作用,使用衍射光柵形成外腔反饋后半導(dǎo)體激光器的線寬被壓窄至數(shù)百kHz的量級,并且激光器工作非常穩(wěn)定,能滿足大多數(shù)包括原子物理在內(nèi)的科學(xué)實驗的要求。
?增透膜并不能完全在所有的波長上消除反射,所以內(nèi)腔的作用還是存在的,這使得在改變波長的時候容易發(fā)生跳模,多模,嚴(yán)重時甚至?xí)霈F(xiàn)脈沖光,引起激光器不穩(wěn)定,為了抵消這種效應(yīng),可以提高光柵的衍射效率,使得反饋回來的光強增加,壓制內(nèi)腔模,使激光器穩(wěn)定,但這樣又使得激光器的輸出功率減小,在實際情況中,兩者往往需要根據(jù)需要來折中 實際情況實際情況這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等光柵反饋外腔激光器結(jié)構(gòu)設(shè)計光柵反饋外腔激光器結(jié)構(gòu)設(shè)計 半導(dǎo)體激光器的整體結(jié)構(gòu)框圖這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等光柵反饋外腔激光器結(jié)構(gòu)設(shè)計核心元件光柵反饋外腔激光器結(jié)構(gòu)設(shè)計核心元件半導(dǎo)體激光二極管溫控儀電流源準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直套筒壓電驅(qū)動器光柵波長計功率計半導(dǎo)體激光二極管這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等光柵反饋外腔激光器的制作過程光柵反饋外腔激光器的制作過程 粗調(diào): 1, 二極管的安裝二極管的安裝:將激光二極管裝在一個由半導(dǎo)體制冷器控溫的熱沉上,其溫度由熱敏電阻測量,激光器的工作溫度由控溫電路控制。
2,空間整形空間整形:激光二極管出射的是橢圓形發(fā)散的光束,因此需要用準(zhǔn)直透鏡來改善光束的截面形狀,減少邊緣發(fā)散光激光器輸出光經(jīng)由一個直徑為10mm、焦距4.5mm的準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直,仔細(xì)調(diào)整,使光斑大小在3米以內(nèi)基本保持不變形,光斑為一長條形,使光斑長邊方向基本位于水平方向,此時激光光束為垂直偏振,并在水平面?zhèn)鞑? 3,光柵調(diào)節(jié)光柵調(diào)節(jié):二極管輸出的光入射到光柵上,使光斑位于光柵的中央部分光柵安裝在光柵架上,同時壓電陶瓷安裝在光柵架的調(diào)節(jié)螺絲和光柵架的活動內(nèi)表面之間,壓電陶瓷根據(jù)高壓直流放大器加在它上面的電壓的大小,產(chǎn)生不同大小的形變,從而帶動光柵在軸向上轉(zhuǎn)動,改變光柵角度,達(dá)到調(diào)節(jié)輸出激光頻率的目的 一級衍射和入射光重合:一級衍射和入射光重合:光柵是傾斜著安裝的,其刻線方向為豎直方向,經(jīng)過光柵的零級衍射輸出,而一級衍射反饋回激光器內(nèi),有效的外腔長度約為40mm調(diào)節(jié)光柵反饋的關(guān)鍵是使一級衍射光沿著入射光的路徑原路反饋回激光二極管在激光器工作電流為70mA左右時,在準(zhǔn)直透鏡與光柵之間靠近準(zhǔn)直透鏡的地方放一小孔光闌,使用紅外View觀測光闌確認(rèn)小孔位置大約在光斑的中心,然后將紅外View再放置到光闌的另一面觀測由光柵衍射回來的一級衍射光在光闌上呈現(xiàn)的小光點是否與激光束透過小孔呈現(xiàn)的小光點重合。
通過調(diào)節(jié)基板上的兩個螺釘來調(diào)節(jié)光柵的俯仰,使兩個小光點重合,也就是光柵反饋的一級衍射和入射光重合在這個過程中,應(yīng)保證兩個調(diào)節(jié)螺絲在兩個方向上都還有調(diào)節(jié)余量當(dāng)兩個小光點重合后,就可以取走小孔光闌這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等光柵反饋外腔激光器的制作過程光柵反饋外腔激光器的制作過程 細(xì)調(diào): 一級衍射和入射光重合細(xì)調(diào):一級衍射和入射光重合細(xì)調(diào):激光器的工作電流降低,探測光的輸出光強會降的很低,這表示激光器的注入電流低于閾值(約25mA)微調(diào)光柵的俯仰,使一級衍射光在垂直平面上來回在微小移動我們可以看到在適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)位置時觀測屏上的光強突然增大這表明,一級衍射光已經(jīng)反饋回激光二極管中了,使激光器的閉值電流降低,在原來不能發(fā)射激光的電流下,現(xiàn)在也能發(fā)射激光然后把驅(qū)動電流繼續(xù)降低一些,再次調(diào)節(jié)光柵的俯仰,使輸出光光功率增大,如此反復(fù)多次調(diào)節(jié),直到達(dá)到最佳的反饋,這時,激光器的閾值變得很低把激光器的工作電流升高,激光器應(yīng)該在它的自由運轉(zhuǎn)波長附近工作并受到光柵的反饋控制。
至此,光柵的反饋己經(jīng)基本調(diào)好 波長的調(diào)節(jié):測量激光器的波長,若是沒有到想要的波長波長的調(diào)節(jié):測量激光器的波長,若是沒有到想要的波長,需要對其進(jìn)行調(diào)節(jié),若是波長距離想要波長太遠(yuǎn),需要調(diào)節(jié)溫度、電流等參數(shù),若是較近,可以通過外腔來調(diào)節(jié),當(dāng)使入射光與光柵法線的夾角變化時,激光輸出波長變化,調(diào)節(jié)光柵轉(zhuǎn)角,使激光器輸出波長向想要波長靠近在調(diào)節(jié)過程中,激光輸出波長有可能對于光柵轉(zhuǎn)角變化不敏感或者波長只能在較小范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)然后在繼續(xù)增大光柵轉(zhuǎn)角時波長值發(fā)生跳變,這表明光柵的反饋調(diào)節(jié)還不夠好,光反饋比較弱也有可能是光柵的俯仰調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)并不是完全獨立的,在調(diào)節(jié)光柵轉(zhuǎn)角的過程中,使光柵的俯仰有了微小的變化這樣的話光柵的反饋狀態(tài)己經(jīng)發(fā)生變化,需要重復(fù)前面調(diào)節(jié)光柵反饋的過程繼續(xù)降低激光器的閡值,改善光柵對二極管的反饋效率,然后繼續(xù)調(diào)節(jié)光柵反饋的角度來改變激光器的波長經(jīng)過這樣不斷優(yōu)化反饋效率并改變反饋角度使激光器輸出波長逐步逼近想要波長,并調(diào)節(jié)壓電陶瓷上的偏置電壓和微調(diào)注入電流,甚至在配合激光器的控制溫度微調(diào)激光的頻率,就可以實現(xiàn)想要的波長 注意:注意:在以后的使用中,常常出現(xiàn)波長不能重現(xiàn)的現(xiàn)象,這主要是溫度變化帶來機械結(jié)構(gòu)的形變改變了光柵反饋的狀態(tài)而引起的。
但一般都不必改變激光器的工作溫度,只需要微調(diào)壓電陶瓷上的偏置電壓以及激光器注入電流就可以找到對應(yīng)波長這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等?1st Trap low-energy atoms: optical molasses with laser traps. Still not cold enough!http://www.colorado.edu/physics/2000/bec/index.html1997Chu, Cohen, Phillips?2nd Trap those cold atoms in a magnetic trap and do evaporative cooling: T~ nK!!Cornell, Ketterle, Weiman2001 Light speed reduction Nature publication:17 metres per secondin an ultracold atomic gasLaser cooling Quantum information Information storage and readout, quantum information transformation這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等這種考風(fēng)將使學(xué)校的學(xué)風(fēng)每況愈下,手機作弊是愈演愈烈,我們平時的月考、期中期末考試、初中高中畢業(yè)考試等等 考慮到系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性考慮到系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性, ,將半導(dǎo)體激光器、準(zhǔn)直透鏡、光柵及其鏡架將半導(dǎo)體激光器、準(zhǔn)直透鏡、光柵及其鏡架固定在一塊較厚的底板上固定在一塊較厚的底板上, ,并罩在有機玻璃罩內(nèi)減小空氣流動的影響。
并罩在有機玻璃罩內(nèi)減小空氣流動的影響光柵反饋半導(dǎo)體激光器光柵反饋半導(dǎo)體激光器閃耀閃耀光柵光柵PZTLD準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直透鏡。
