Hình 1.12 minh họa một giản đồ của cơ cấu thực nghiệm dùng để khảo sát phổ của một laser diode hoạt động tự do.
Hình 1.12 Giản đồ cơ cấu thí nghiệm quan sát phổ của một diode laser hoạt động tự do
Laser diode trên (Sharp LTO24 MD, công suất chuyên dụng 30 mW) là laser đơn mốt, dẫn hướng chiết suất, nhiệt độ của nó có thể điều khiển bằng độ điều khiển nghiên cứu chính xác cao. Dòng điện có thể chỉnh dễ dàng bởi một biến áp ngoài. Do đó, bước sóng phát của laser diode có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi nhiệt độ hoặc dòng điện. Hình 1.13(a) thể hiện các mốt dao động chip là một hàm của bước sóng cho một diode laser tiêu biểu Sharp LTO24 780 nm. Phổ này thu được mà không có buồng cộng hưởng ngoài và laser hoạt động ở giá trị dòng điện nằm ngay dưới ngưỡng. Toàn bộ các bước sóng lắp vừa trong buồng bởi một số nguyên lần nửa bước sóng đều được khuếch đại cường độ. Hình 1.13(b) thể hiện cường độ phổ khi quét bằng giao thoa kế Fabry-Perot, ngưỡng phổ tự do của hộp F-P này là 1,5 GHz. Ta có thể thấy bề rộng vạch của diode laser này là khoảng 150 MHz.
Hình 1.13. Phổ của diode laser không sơn phủ hoạt động tự do, (a) cường độ phổ là hàm của bước sóng, (b) cường độ theo phân tích phổ của laser phát ra thu được bằng giao thoa kế quét Fabry-Perot
Kết luận chương 1
Trong chương này chúng tôi đã trình bày được:
- Nguyên lí hoạt động của laser bán dẫn dựa trên :
+ Sự hấp thụ, sự phát xạ tự phát, sự phát xạ cảm ứng đó là: Thứ nhất phải có sự đảo lộn mật độ cư trú; thứ phải có nguồn bơm
+ Các yêu cầu cho sự phát laser của các laser diode bán dẫn
- Tìm hiểu được cẩu trúc và so sánh được ưu điểm của các cấu trúc của các loại laser bán dẫn như:cấu trúc dị thể đơn, cấu trúc dị thể kép, cấu trúc giếng lượng tử, cấu trúc điểm lượng tử
- Tìm hiểu được các đặc trưng của laser bán dẫn như điều kiện ngưỡng, công suất phát, độ phân kỳ, đặc trưng phổ.
Chương II
CẤU TRÚC CỦA LASER BÁN DẪN BUỒNG CỘNG HƯỞNG MỞ RỘNG CẤU HÌNH LITTROW
2.1 Bộ phận quang học