3.2.5. Xác định độ phân kỳ chùm tia của mô đun laser bán dẫn 4W
Phát xạ của laser bán dẫn diễn ra trong lớp chuyển tiếp pn hẹp, do đó, xuất hiện hiện tượng nhiễu xạ, dẫn đến sự phân kỳ chùm tia. Phân kỳ nửa góc
θ được xác định theo công thức sau [3]: ) / ( sin ~ 1 λ a θ − (3.1)
trong đó, a là độ rộng vùng tích cực và λ là bước sóng laser.
Do tiết diện của vùng tích cực khơng phải là hình trịn, phát xạ của laser bị phân kỳ khi ra khỏi chíp laser theo hai hướng: phân kỳ nhanh theo hướng vng góc với bề mặt lớp chuyển tiếp pn (trục nhanh), và phân kỳ chậm theo hướng song song (trục chậm). Kết quả là chùm tia laser có độ phân kỳ khác nhau theo hai hướng vng góc với nhau.
Trong phép đo này, chúng tơi đã xác định góc phân kỳ và độ bất đối
xứng của chùm tia trên thiết bị Thorlabs Beam Analyzing BP 109 – IR. Các kết quả đo được thống kê trong bảng 3.6.
Như đã chỉ ra trong bảng 3.6, góc phân kỳ của chùm tia theo trục X và trục Y vào khoảng 4 độ và độ bất đối xứng trung bình là 1,04. Điều này chứng tỏ góc phân kỳ theo hai trục là gần giống nhau.
3.3. Chế tạo nguồn nuôi laser bán dẫn công suất cao
Công suất phát xạ laser phụ thuộc vào dịng bơm. Để điều khiển cơng suất
laser, chúng tôi đã thiết kế, chế tạo bo mạch điều khiển dịng ni mơ đun laser
bán dẫn. Hay nói cách khác, trung luận văn này, chúng tôi đã sử dụng phương pháp điều chế trực tiếp dịng ni laser bán dẫn (mục 2.3.1).
Mặt khác, trong thời gian mơ đun laser bán dẫn hoạt động, rất có thể vì một lý do nào đó, dịng ni laser thay đổi, làm ảnh hưởng lớn đến công suất phát xạ của laser, thậm trí phá hủy chíp laser. Vì vậy, việc giữ ổn định dịng ni laser là hết sức quan trọng.
Một cách tổng quát, yêu cầu đối với nguồn nuôi laser bán dẫn công suất cao là vừa cho phép điều khiển dịng ni laser, vừa phải đảm bảo ổn định dòng bơm. Trong mục này, chúng tơi sẽ trình bày thiết kế, chế tạo nguồn dịng 20 A ni laser bán dẫn 4 W đã chế tạo được.
3.3.1. Một số dạng nguồn dịng DC thơng dụng
dòng DC điều khiển bằng dòng và nguồn dòng DC điều khiển bằng áp.
• Nguồn dịng DC điều khiển bằng dịng:
Hình 3.20 mơ tả sơ đồ của một nguồn dòng điều khiển bằng dòng.