什么是可调谐激光器?
在传统激光器中,激光器的可调谐性由激光器的介质决定,不能自由改变。通过改变谐振器结构或改变激光介质,可以在一定范围内改变波长。可调谐激光器有多种配置,包括自由电子、染料和激光激发。然而,半导体可调谐激光器的应用范围不断扩大,因为激光介质可以以较低的成本轻松生产。 半导体激光器的工作原理是让电流通过半导体,使激光振荡。发光机制类似于发光二极管(LED)。电流沿p-n交接正向流动。当连接到电源时,p侧变为正极,n侧变为负极。电子从 n 侧流向正极。这种配置在广泛的应用中,例如半导体二极管泵浦固态 (DPSS) 激光器的光激活、气体传感、条形码扫描仪、激光指示器、光纤通信和材料加工。
Santec的激光技术
1987 年,我们发布了第一台商用独立外腔可调谐激光器,该激光器使用半导体激光介质以单纵向模式运行。从那时起,30 多年来,我们一直在不断开发和制造产品以提高性能。
台式外腔可调谐激光器
本公司生产和销售可调谐激光器(TSL系列),该激光器可以使用光栅选择波长来实现外部纵向单模振荡(图1)。 激光器采用Littman-Metcalf配置(图2),整个范围无跳模,因为可以通过改变光栅中的谐振器长度来选择波长。
![TSL 770 CT](https://santec-assets.b-cdn.net/Files/Core-Technology/TSL-770_CT.png?width=440&height=300&quality=80&fm=png&auto=compress&fit=crop&fp-x=0.5&fp-y=0.5&crop=focalpoint)
图 1.TSL系列
![Coretechnology laser02 CT](https://santec-assets.b-cdn.net/Files/Core-Technology/coretechnology_laser02-CT.jpg?width=440&height=300&quality=80&fm=jpg&auto=compress&fit=crop&fp-x=0.5&fp-y=0.5&crop=focalpoint)
图2.Littman-Metcalf 配置
高速扫频多模激光器
我们的 HSL 系列激光器(图3)是外腔多模激光器,可以非常快速地扫描波长。这是通过在波长扫描机制中使用多边形扫描仪或MEMS芯片来实现的。由于该光源在多模振荡,因此与我们的单纵模激光器相比,它具有更宽的带宽和更短的相干长度。然而,快速、重复的波长扫描特性使其适用于需要实时监测的应用,如光学相干断层扫描。(图4)
![Coretechnology laser03](https://santec-assets.b-cdn.net/Files/Core-Technology/coretechnology_laser03.jpg?width=440&height=300&quality=80&fm=jpg&auto=compress&fit=crop&fp-x=0.5&fp-y=0.5&crop=focalpoint)
图3.HSL系列
![Products oct lasers for swept source oct img12 CT](https://santec-assets.b-cdn.net/Files/Core-Technology/products_oct_lasers-for-swept-source-oct_img12-CT.jpg?width=440&height=300&quality=80&fm=jpg&auto=compress&fit=crop&fp-x=0.5&fp-y=0.5&crop=focalpoint)
图4.快速波长扫描功能
可调谐VCSEL
Santec独特的MEMS技术与VCSEL技术相结合,创造出具有单模和高速特性的扫频激光器。电泵VCSEL结构简单,功耗低,生产率高,可靠性高。MEMS器件的响应速度非常快,可以从较低范围的频率一直扫描到400 kHz。
![About innovation vcsel content01](https://santec-assets.b-cdn.net/Files/Core-Technology/about_innovation_vcsel_content01.jpg?width=440&height=300&quality=80&fm=jpg&auto=compress&fit=crop&fp-x=0.5&fp-y=0.5&crop=focalpoint)
图5.可调VCSEL芯片外观
![State of the art](https://santec-assets.b-cdn.net/state-of-the-art.jpg?width=440&height=300&quality=80&fm=jpg&auto=compress&fit=crop&fp-x=0.5&fp-y=0.5&crop=focalpoint)
光学和机械设计
Santec 使用 3D CAD、光线追踪和结构分析 (CAE) 软件进行结构和应力分析,这有助于其光学和机械设计。(图 6,7)因此,我们不仅可以优化设计,还可以优化使用的材料和生产时间(减少测试产品验证的次数),这使我们能够更加环保。
![Coretechnology laser06](https://santec-assets.b-cdn.net/Files/Core-Technology/coretechnology_laser06_2022-12-16-032229_wjul.jpg?width=440&height=300&quality=80&fm=jpg&auto=compress&fit=crop&fp-x=0.5&fp-y=0.5&crop=focalpoint)
图6.光学系统设计
![Coretechnology laser07](https://santec-assets.b-cdn.net/Files/Core-Technology/coretechnology_laser07_2022-12-16-032304_umin.jpg?width=440&height=300&quality=80&fm=jpg&auto=compress&fit=crop&fp-x=0.5&fp-y=0.5&crop=focalpoint)
图7.结构分析
电路板设计与软件
低噪声、高速控制和 ±0.1 °C 的精确温度稳定都是激光器的关键性能特征。我们在内部设计和开发固件和软件。(图 8、9)
![About innovation laser img content03](https://santec-assets.b-cdn.net/Files/Core-Technology/about_innovation_laser_img_content03_2022-12-16-032352_eotk.jpg?width=440&height=300&quality=80&fm=jpg&auto=compress&fit=crop&fp-x=0.5&fp-y=0.5&crop=focalpoint)
图8.电路板
![About innovation laser img content04](https://santec-assets.b-cdn.net/Files/Core-Technology/about_innovation_laser_img_content04.jpg?width=440&height=300&quality=80&fm=jpg&auto=compress&fit=crop&fp-x=0.5&fp-y=0.5&crop=focalpoint)
图 9.固件开发