Akortlanabilen harici optik salınıcılı yarı iletken diyot lazer karakterinin incelenmesi.

Abstract

1980'li yılların başında oda sıcaklığında çalışabilen ilk yarı-iletken diyot lazer (Lazer Diyotu, LD) üretildi. 1990'lı yılların sonlarına doğru diyot lazerler, akortlanabilir lazer sistemleri içinde yeni ve pek çok üstünlüğe sahip araçlar olarak, atomik araştırmalar konusu başta olmak üzere çok farklı temel bilim ve teknoloji alanında kullanılmaya başlandı. LD, önüne konulan bir frekans seçici eleman yardımıyla Harici Optik Salınıcılı Diyot Lazer (HOSDL) sistemi adını verdiğimiz ve tek bir atomu dahi kontrol edebilen hassas bir araç haline getirildi. 2001 yılında Bose-Einstein yoğuşmasına ait deneysel gösterimin HOSDL ile yapılması ve çalışmanın Nobel ödülü alması, bu lazer sistemin öneminin artmasına neden oldu. HOSDL sistemleri başta atomların kuantum düzeylerinin kontrolü ve fiber optik haberleşme olmak üzere, pek çok temel ve uygulamalı araştırmanın önemli araçlarından birisi oldu. Ancak tarama aralıklarının birkaç nanometre ile sınırlı olması, mekanik, akustik ve ısısal değişimlere karşı hassas olmaları bu sistemlerin geliştirilmesi için önemli fırsatlar sunmaktadır. Yukarıda belirtilen iki sorunun çözümüne ilişkin bu tezin yaklaşımı; LD'yi -45/-47oC ye kadar soğutabilen ve sistemi vakum ortamında çalıştırabilen, kullanımı kolay, çok işlevli bir platformdur.

In the beginning of 1980's the first semiconductor laser diode (LD) working at room temperature was successfully operated. Two decades later, at the end of the 1990's diode lasers started to play very important role in the tunable lasers family with lots of new and useful features mainly in the atomic researches and in the different technologies.An External Cavity Diode Laser (ECDL) system, consists mainly of a LD and a frequency selective element placed in front of it which, can control even a single atom. In the year 2001 Bose-Einstein condensation experiment successfully conducted with the aid of an ECDL system. Finally this experimental work won the Nobel Prize accordingly ECDLs took the attention from the diffrent research fields including analytical chemistry, material science, quantum optics etc. In the first place, ECDL systems were used in field of the quantum control of the atoms and as an applied fiber optic communication technology. But ECDL system had some important restrictions including sensitivity to mechanical, acoustic, thermal variations. More importantly this system's tunning ability is still restricted with a few nano-meter. Therefore, those drawbacks with the ECDL systems bring new research opportunities. This thesis's approach solving those problems; designing a platform that is running the LD down to -45/-47 Celsius under vacuum with the ease of use, practical and multi functional.