Questões sobre Área: Laser/Fotônica

Um laser de cavidade ressonante formada por espelhos de refletividade R₁ e R₂, quase planos e separados de uma distância L, possui um meio ativo cuja absorção na frequência de ressonância é α e seu índice de refração é n₀. Neste caso, a separação dos modos longitudinais e o ganho no limiar são dados respectivamente por:

Considere um laser de gás de comprimento D operando em 600 nm em um único modo longitudinal e transversal. A refletância dos espelhos são R₁ e R₂. O índice de refração n = 1, e a área efetiva do feixe de saída é 1mm². O coeficiente de ganho é γ(ν₀), e a densidade de saturação do fluxo de fótons é φ_s. Assumindo que αs = 0, o coeficiente de atenuação do ressonador é α_r. A condição de emissão do feixe laser para fora da cavidade (limiar) ocorre quando:

A potência óptica incidente em uma fibra óptica monomodo por um laser de diodo é aproximadamente 1mW. O fotodetector na saída da fibra requer uma potencia mínima de 10 nW para fazer detecção de sinal. A fibra opera para λ = 1300 nm e tem um coeficiente de atenuação de 0,4 dB/km. Qual é o máximo comprimento da fibra que pode ser usado sem ter de se inserir um repetidor/regenerador de sinal no sistema?

Um sistema laser, basicamente, é composto por um sistema de bombeio, um meio ativo e uma cavidade ressonante. Especificamente, no laser de diodo o sistema de bombeio, o meio ativo e a cavidade ressonante são, respectivamente:

A eficiência externa de um LED (η_EPE) está diretamente relacionada à razão da potência óptica de saída do dispositivo com a potência elétrica (corrente x voltagem aplicada). Para um LED de AlGaAs, que emite na região vermelha do espectro, a potência óptica máxima é 2,5 mW quando a corrente é 50 mA e a voltagem 1,6V. A eficiência externa deste LED é dada por