لیزر دیودی قابل تنظیم (Tunable Diode Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر دیودی قابل تنظیم (Tunable Diode Laser) :
Tunable Diode Laser (TDL) یک لیزر نیمه هادی است که طول موج آن می تواند به طور کنترل شده تغییر کند. این تنظیم می تواند با تغییر جریان تزریقی، دما، یا با استفاده از حفره خارجی (مانند ECDL) انجام شود. TDLها برای کاربردهایی که نیاز به جاروب طول موج یا قفل شدن روی یک خط جذب خاص دارند (مانند طیف سنجی) ضروری هستند. محدوده تنظیم می تواند از چند کیلوهرتز (با تغییر جریان) تا چند ده نانومتر (با حفره خارجی) باشد.
مکانیزم های تنظیم: تغییر جریان تزریقی باعث تغییر چگالی حامل ها و در نتیجه تغییر ضریب شکست ناحیه فعال می شود که طول موج را تغییر می دهد (تنظیم سریع اما محدود). تغییر دمای چیپ (با ترموالکتریک) نیز ضریب شکست را تغییر می دهد (تنظیم آهسته تر اما با محدوده بیشتر). در لیزرهای DBR با چندین بخش، با تغییر جریان در ناحیه DBR (یا فاز)، می توان طول موج را در محدوده وسیع تری تنظیم کرد. در ECDL، با چرخش توری، طول موج انتخابی تغییر می کند (وسیع ترین محدوده).
کاربرد اصلی TDL در طیف سنجی جذبی لیزری (TDLAS) برای تشخیص گازها است. با تنظیم طول موج روی یک خط جذب خاص یک گاز (مانند CH₄، H₂O، CO₂)، می توان غلظت آن را با حساسیت بالا اندازه گیری کرد. همچنین در سنجش از دور (LIDAR تفاضلی)، در مترولوژی فرکانسی (قفل شدن به خطوط اتمی)، در مخابرات نوری (لیزرهای قابل تنظیم برای WDM)، و در تحقیقات فیزیک اتمی کاربرد دارند.
چالش های TDL شامل حفظ پایداری طول موج (در مقابل نوسانات دما و جریان)، جلوگیری از پرش مد (mode hopping) در هنگام تنظیم، و دستیابی به پهنای خط باریک است. با وجود این، TDLها ابزارهای ضروری در آنالیز گازها و تحقیقات علمی هستند. پیشرفت در طراحی لیزرهای DBR و DFB با بخش های متعدد، قابلیت تنظیم و پایداری آنها را بهبود بخشیده است.
