Um laser de diodo estável e de baixo custo.

Abstract

Este relatório apresenta os resultados de um estudo teórico sobre a implementação de um sistema de estabilização para um diodo laser com cavidade óptica externa na configuração de Littrow. O trabalho teve como objetivo analisar os principais fatores que influenciam a estabilidade da emissão laser, com ênfase no controle da corrente, da temperatura e no ajuste do comprimento da cavidade óptica. A metodologia foi baseada em revisão bibliográfica, modelagem matemática dos subsistemas e simulações computacionais realizadas no GNU Octave. Para o controle da corrente e da temperatura do diodo laser, foram desenvolvidos controladores proporcional-integral (PI), permitindo avaliar o comportamento dinâmico, a estabilidade e o erro em regime permanente dos sistemas propostos. Na simulação do controle de corrente, foram obtidos tempo de subida de 1,14 ms, tempo de acomodação de 3,78 ms, sobressinal de 6,95% e erro estacionário aproximadamente nulo. Para o controle da cavidade, foi considerado um atuador piezoelétrico (PZT) com ajuste manual da tensão aplicada, destinado ao ajuste fino da condição de ressonância. Os resultados obtidos por simulação indicam a viabilidade teórica da arquitetura proposta para o desenvolvimento de uma fonte laser de baixo custo e maior estabilidade espectral. Embora não tenha sido realizada a implementação experimental, devido ao escopo e às limitações de tempo do projeto, o estudo estabelece uma base para a futura construção, caracterização e aprimoramento do sistema de estabilização.