Tashqi rezonatorli lazerlar

|
Tashqi rezonatorli lazerlar
|
bet | 7/9 | Sana | 10.01.2024 | Hajmi | 456,68 Kb. | | #133973 |
Bog'liq Muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari u5.2.3. Tashqi rezonatorli lazerlar
Tashqi rezonatorli lazerlarda bir yoki ikkala ko‘ndalang yoni aks ettirishni kamaytiruvchi, maxsus qatlam bilan qoplanadi va mos ravishda yarim o‘tkazgich aktiv sohasini atrofida bitta yoki ikkita ko‘zgu qo‘yiladi. 4.16-rasmda bitta tashqi rezonatorli lazer ko‘rsatilgan.
7.16–rasm. Bitta tashqi rezonatorli lazer.
Aks etishni kamaytiruvchi qoplama aks etish koeffitsiyentini taxminan to‘rt tartibga kamaytiradi, aktiv qatlamni boshqa ko‘ndalang yoni esa 30% gacha yorug‘lik oqimini aks ettiradi. Aks ettiruvchi difraksion panjara ko‘zgu va difraksion panjaradan tashkil topgan.
Ko‘zgu difraksion panjara vazifasini to‘ldiradi. Ko‘zgu va aktiv element o‘rtasida teskari aloqani yaxshilash uchun linza o‘rnatiladi.
Aks ettiruvchi difraksion panjaragacha bo‘lgan masofani oshirib yoki kamaytirib, shuningdek panjarani burish hisobiga panjara qadamini o‘zgartirish orqali nurlanish to‘lqin uzunligini bir tekisda o‘zgartirish mumkin. Shuning uchun bunday lazerlar sozlanuvchan lazerlar deyiladi. Bu lazerlarda to‘lqin uzunligini 30 nm oraliqgacha o‘zgartirish mumkin. Tashqi rezonatorli lazerlar to‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish apparaturalarini va TOA uchun o‘lchov qurilmalarini yaratishda juda kerakli hisoblanadi [1].
6. Nurlanish manbalarining qiyosiy tavsifi, ularga tashqi omillarning ta’siri
Yuqoridagi bayon etilganlardan ma’lum bo‘ldiki, yorug‘lik manbalari tolali optik uzatish tizimlarining muhim va ajiralmas funksional qurilmasi bo‘lgan uzatuvchi optoelektron modulning asosiy elementi vazifasini o‘taydilar. Ular yordamida analog yoki raqamli ko‘rinishdagi elektr signallari yorug‘lik signallariga o‘zgartirilib, ularni optik tolaga uzatiladi.
Tolali optik uzatish tizimlarida yorug‘lik manbalarining bu talablarga javob beradigan ikki turidan – yorug‘lik diodlari va lazer diodlaridan foydalaniladi.
Yorug‘lik diodlari spontan, nomonoxromatik (turli xil to‘lqin uzunligiga ega bo‘lgan, turli fazali) nurlanish manbai, LD esa monoxromatik va kogerent (bir xil to‘lqin uzunlikli, bir xil fazali, bir xil tarqalish yo‘nalishiga ega bo‘lgan) nurlanish manbai bo‘lib xizmat qiladi.
Yorug‘lik diodlari va lazer diodlarini elektr zanjir elementi sifatida tavsiflovchi volt-amper xarakteristikalari bir xil (eksponensial) ko‘rinishga ega bo‘lsa-da ishchi kuchlanish va toklarning qiymatlari turli xil oraliqda yotadilar. Yorug‘lik diodlari uchun bu qiymatlar mos ravishda 1-2 V, 50-100 mA oralig‘ida, lazer diodlari uchun 2÷5 V va bir necha o‘ndan bir necha yuz mA gacha oraliqda yotadi.
Yorug‘lik diodining volt-amper xarakteristikasi tok kuchining bir necha o‘n mA o‘zgarishlari oralig‘ida to‘g‘ri chiziqli ko‘rinishga, lazer diodining volt-amper xarakteristikasi esa, tok kuchining nisbatan katta qiymatlari oralig‘ida (bir necha o‘ndan-bir necha yuz mA gacha oraliqda) nochiziqli ko‘rinishga va bo‘sag‘a xususiyatiga ega.
Yorug‘lik diodlari va lazer diodlarining spektral xarakteris-tikalari kengligi keskin farq qiladi. Yorug‘lik diodlari uchun bu kenglik 30÷60 nm ni tashkil etsa, lazer diodlarida u 0.1÷0.4 nm (bir modali lazerlar uchun) gacha oraliqda yotadi. Aynan shu xususiyatlariga ko‘ra yorug‘lik diodidan kelayotgan signallar optik tolada ko‘proq, lazer diodlaridan kelayotgan yorug‘lik signallari esa kamroq dispersiyaga uchraydilar. Shu sababdan yorug‘lik diodlaridan qisqa uzunlikli optik uzatish liniyalarida (15 km gacha), lazer diodlaridan esa katta uzunlikli uzatish liniyalarida foydalaniladi.
Yorug‘lik manbalari nurlanish quvvatining fazoviy taqsimotini tafsivlovchi yo‘nalganlik diagrammasi bilan ham farq qiladi. Yorug‘lik diodlari uchun bu taqsimot bir necha o‘n va xatto yuzdan ortiq teles (fazoviy) burchagi ostida yuz bersa, lazer diodlari uchun gradusning bo‘laklarini tashkil etadi.
Yorug‘lik diodlari va lazer diodlarining tezkorliklariga bog‘liq holda yorug‘lik diodlaridan nisbatan kichik tezlikli (Mbit/s li), lazer diodlaridan esa, katta tezlikli (Gbit/s li) tolali optik uzatish tizimlarida foydalaniladi.
Xizmat muddati yorug‘lik manbalarining muhim ekspluatatsion parametrlaridan biri hisoblanadi. Yorug‘lik manbalarining degradatsiyasi ularning asta sekin va katastrofik eskirishiga olib keladi. Bu hol yorug‘lik diodlari xizmat muddatini 106–107soat oraliq, lazer diodlarining xizmat muddatini uzog‘i bilan 105 soat bilan cheklaydi.
|
| |