Zhvillimi dhe statusi i tregut të lazerit të rregullueshëm Pjesa e dytë

Zhvillimi dhe statusi i tregut të lazerit të akorduar (pjesa e dytë)

Parimi i punës sëlazer i rregullueshëm

Ekzistojnë afërsisht tre parime për arritjen e akordimit të gjatësisë së valës lazer. Shumëlazer i akorduarPërdorni substanca pune me linja të gjera fluoreshente. Rezonatorët që përbëjnë lazerin kanë humbje shumë të ulëta vetëm mbi një gamë shumë të ngushtë të gjatësisë së valës. Prandaj, e para është të ndryshoni gjatësinë e valës së lazerit duke ndryshuar gjatësinë e valës që korrespondon me rajonin e humbjes së ulët të rezonatorit nga disa elementë (siç është një grilë). E dyta është të zhvendosni nivelin e energjisë së tranzicionit lazer duke ndryshuar disa parametra të jashtëm (siç është fusha magnetike, temperatura, etj.). E treta është përdorimi i efekteve jolineare për të arritur transformimin dhe akordimin e gjatësisë së valës (shiko optikën jolineare, shpërndarjen e stimuluar Raman, dyfishimin e frekuencës optike, lëkundjen parametrike optike). Lazerët tipikë që i përkasin mënyrës së parë të akordimit janë lazerët e ngjyrave, lazerët e krizave, lazerët e qendrave të ngjyrave, lazerët e gazit me presion të lartë të akorduar dhe lazerët ekskimer të akorduar.

Lazer i rregullueshëm nga perspektiva e teknologjisë së realizimit është e ndarë kryesisht në: teknologjinë e kontrollit aktual, teknologjinë e kontrollit të temperaturës dhe teknologjinë e kontrollit mekanik.
Midis tyre, teknologjia elektronike e kontrollit është të arrijë akordimin e gjatësisë së valës duke ndryshuar rrymën e injektimit, me shpejtësi akordimi të nivelit NS, gjerësi të gjerë akordimi, por fuqi e vogël dalëse, bazuar në teknologjinë e kontrollit elektronik kryesisht SG-DBR (marrja e mostrave të Grating DBR) dhe lazer GCSR (ndihmësi për bashkimin e drejtimit të drejtimit të pjesës së prapme të drejtimit të pikës së përparme). Teknologjia e kontrollit të temperaturës ndryshon gjatësinë e valës së daljes së lazerit duke ndryshuar indeksin refraktiv të rajonit aktiv lazer. Teknologjia është e thjeshtë, por e ngadaltë, dhe mund të rregullohet me një gjerësi të ngushtë të brezit vetëm disa nm. Ato kryesore të bazuara në teknologjinë e kontrollit të temperaturës janëLazer dfb(Reagime të shpërndara) dhe lazer DBR (reflektim i shpërndarë Bragg). Kontrolli mekanik bazohet kryesisht në teknologjinë MEMS (mikro-elektro-mekanike) për të përfunduar zgjedhjen e gjatësisë së valës, me gjerësi të madhe të rregullueshme të bandës, fuqi të lartë daljeje. Strukturat kryesore të bazuara në teknologjinë e kontrollit mekanik janë DFB (reagime të shpërndara), ECL (lazer i zgavrës së jashtme) dhe VCSEL (lazer vertikal që lëshon sipërfaqen e zgavrës). Më poshtë shpjegohet nga këto aspekte të parimit të lazerëve të rregullueshëm.

Aplikimi i Komunikimit Optik

Lazer i Tunable është një pajisje kryesore optoelektronike në një gjeneratë të re të sistemit multiplexing të ndarjes së gjatë të gjatësisë së valës dhe shkëmbimit të fotoneve në rrjetin gjithëpërfshirës. Aplikimi i tij rrit shumë kapacitetin, fleksibilitetin dhe shkallëzueshmërinë e sistemit të transmetimit të fibrave optike, dhe ka realizuar akordimin e vazhdueshëm ose kuazi të vazhdueshëm në një interval të gjerë të gjatësisë së valës.
Kompanitë dhe institucionet kërkimore në të gjithë botën po promovojnë në mënyrë aktive hulumtimin dhe zhvillimin e lazerëve të rregullueshëm, dhe përparimi i ri po bëhet vazhdimisht në këtë fushë. Performanca e lazerëve të rregullueshëm përmirësohet vazhdimisht dhe kostoja zvogëlohet vazhdimisht. Aktualisht, lazerët e akorduar janë ndarë kryesisht në dy kategori: lazer të rregullueshëm gjysmëpërçues dhe lazer të fibrave të akorduara.
Lazer gjysmëpërçuesështë një burim i rëndësishëm i dritës në sistemin e komunikimit optik, i cili ka karakteristikat e madhësisë së vogël, peshës së dritës, efikasitetit të lartë të konvertimit, kursimit të energjisë, etj., Dhe është i lehtë për të arritur integrimin optoelektronik të një çipi të vetëm me pajisjet e tjera. Mund të ndahet në lazer reagimi të shpërndarë të shpërndarë, të shpërndarë lazer të pasqyrës Bragg, sistemin vertikal të sistemit mikromotor që lëshon lazer lazer dhe lazer gjysmëpërçues të zgavrës së jashtme.
Zhvillimi i lazerit të fibrave të rregullueshme si një medium fitimi dhe zhvillimi i diodës lazer gjysmëpërçuese si një burim pompë ka promovuar shumë zhvillimin e lazerëve të fibrave. Lazeri i rregullueshëm bazohet në gjerësinë e brezit 80nm të fibrës së doped, dhe elementi i filtrit i shtohet lak për të kontrolluar gjatësinë e valës së lazës dhe për të realizuar akordimin e gjatësisë së valës.
Zhvillimi i lazerit gjysmëpërçues të rregullueshëm është shumë aktiv në botë, dhe përparimi është gjithashtu shumë i shpejtë. Ndërsa lazerët e rregullueshëm gradualisht i afrohen lazerëve të gjatë të gjatësisë së valës për sa i përket kostos dhe performancës, ato në mënyrë të pashmangshme do të përdoren gjithnjë e më shumë në sistemet e komunikimit dhe do të luajnë një rol të rëndësishëm në rrjetet e ardhshme gjithëpërfshirëse.

Perspektivë e zhvillimit
Ekzistojnë shumë lloje të lazerëve të akorduar, të cilat zakonisht zhvillohen duke prezantuar më tej mekanizma të akordimit të gjatësisë së valës në bazë të lazerëve të ndryshëm me gjatësi të vetme, dhe disa mallra janë furnizuar në treg ndërkombëtarisht. Përveç zhvillimit të lazerëve të vazhdueshëm optik të rregullueshëm, janë raportuar edhe lazer të akorduar me funksione të tjera të integruara, siç është lazeri i rregullueshëm i integruar me një çip të vetëm VCSEL dhe një modulues elektrik të absorbimit elektrik, dhe lazer të integruar me një reflektor të brishtë të grimit të mostrës dhe një amplifikues optik gjysmëpërçues dhe një modulues të absorbimit elektrik.
Për shkak se lazeri i rregullueshëm me gjatësi vale përdoret gjerësisht, lazeri i rregullueshëm i strukturave të ndryshme mund të aplikohet në sisteme të ndryshme, dhe secila ka avantazhe dhe disavantazhe. Lazeri gjysmëpërçues i zgavrës së jashtme mund të përdoret si një burim i dritës së rregullueshme me brez të gjerë në instrumentet e provës me precizion për shkak të fuqisë së tij të lartë të daljes dhe gjatësisë së valës së vazhdueshme të vazhdueshme. Nga këndvështrimi i integrimit të fotoneve dhe përmbushjes së rrjetit të ardhshëm gjithëpërfshirës, ​​mostrimi i mostrës DBR, superstrukturuar Grating DBR dhe lazer të akorduar të integruar me modulatorë dhe amplifikatorë mund të jenë premtuese burime të lehta të dritës për Z.
Lazer i rregullueshëm i grilës me fibra me zgavër të jashtme është gjithashtu një lloj premtues i burimit të dritës, i cili ka strukturë të thjeshtë, gjerësi të ngushtë të linjës dhe bashkim të lehtë të fibrave. Nëse modulatori EA mund të jetë i integruar në zgavër, ai gjithashtu mund të përdoret si një burim optik optik i rregullueshëm me shpejtësi të lartë. Për më tepër, lazerët e fibrave të akorduara bazuar në lazerët e fibrave kanë bërë përparim të konsiderueshëm vitet e fundit. Mund të pritet që performanca e lazerëve të akorduar në burimet e dritës së komunikimit optik të përmirësohet më tej, dhe pjesa e tregut do të rritet gradualisht, me perspektivë shumë të ndritshme të aplikimit.