Развој и тржишни статус подесивог ласера ​​Други део

Развој и тржишни статус подесивог ласера ​​(други део)

Принцип радаподесиви ласер

Постоје отприлике три принципа за постизање подешавања ласерске таласне дужине. Већинаподесиви ласерикористите радне супстанце са широким флуоресцентним линијама. Резонатори који чине ласер имају веома мале губитке само у веома уском опсегу таласних дужина. Према томе, први је да се промени таласна дужина ласера ​​променом таласне дужине која одговара региону малих губитака резонатора неким елементима (као што је решетка). Други је померање нивоа енергије ласерског прелаза променом неких спољних параметара (као што су магнетно поље, температура, итд.). Трећи је употреба нелинеарних ефеката за постизање трансформације таласне дужине и подешавања (видети нелинеарну оптику, стимулисано Раманово расејање, оптичко удвостручавање фреквенције, оптичке параметарске осцилације). Типични ласери који припадају првом режиму подешавања су ласери на боји, кризоберилни ласери, ласери са центрима боја, подесиви гасни ласери високог притиска и подесиви ексцимер ласери.

Подесиви ласер из перспективе технологије реализације углавном се дели на: технологију струјног управљања, технологију контроле температуре и технологију механичког управљања.
Међу њима, технологија електронске контроле је постизање подешавања таласне дужине променом струје убризгавања, са брзином подешавања на НС нивоу, широким опсегом подешавања, али малом излазном снагом, заснованом на технологији електронске контроле углавном СГ-ДБР (узорковање решетке ДБР) и ГЦСР ласер (помоћна решетка усмерена спрегнута рефлексија узорковања уназад) . Технологија контроле температуре мења излазну таласну дужину ласера ​​променом индекса преламања активног региона ласера. Технологија је једноставна, али спора и може се подесити са уским појасом од само неколико нм. Главни базирани на технологији контроле температуре суДФБ ласер(дистрибуирана повратна информација) и ДБР ласер (Дистрибутед Брагг рефлексија). Механичка контрола је углавном заснована на МЕМС (микро-електро-механички систем) технологији за комплетирање одабира таласне дужине, са великим подесивим пропусним опсегом, великом излазном снагом. Главне структуре засноване на технологији механичког управљања су ДФБ (дистрибуирана повратна спрега), ЕЦЛ (ласер са екстерним кавитетом) и ВЦСЕЛ (ласер који емитује вертикалну површину шупљине). Следеће је објашњено са ових аспеката принципа подесивих ласера.

Примена оптичке комуникације

Ласер који се може подесити је кључни оптоелектронски уређај у новој генерацији система мултиплексирања густе таласне дужине и размене фотона у потпуно оптичкој мрежи. Његова примена у великој мери повећава капацитет, флексибилност и скалабилност система за пренос оптичких влакана, и реализује континуирано или квази-континуирано подешавање у широком опсегу таласних дужина.
Компаније и истраживачке институције широм света активно промовишу истраживање и развој подесивих ласера, а у овој области се стално остварује нови напредак. Перформансе подесивих ласера ​​се стално побољшавају, а трошкови се стално смањују. Тренутно су подесиви ласери углавном подељени у две категорије: полупроводнички подесиви ласери и ласери са подесивим влакнима.
Полупроводнички ласерје важан извор светлости у оптичком комуникационом систему, који има карактеристике мале величине, мале тежине, високе ефикасности конверзије, уштеде енергије итд., И лако се постиже оптоелектронска интеграција са једним чипом са другим уређајима. Може се поделити на подесиви дистрибуирани ласер са повратном спрегом, ласер са дистрибуираним Брагговим огледалом, ласер са вертикалном површином шупљине са микромоторним системом и полупроводнички ласер са спољашњом шупљином.
Развој подесивог ласера ​​са влакнима као медијума за појачавање и развој полупроводничке ласерске диоде као извора пумпе у великој мери је подстакао развој ласера ​​са влакнима. Ласер који се може подесити је заснован на пропусном опсегу од 80нм појачања допираног влакна, а филтерски елемент се додаје у петљу да контролише таласну дужину ласера ​​и реализује подешавање таласне дужине.
Развој подесивог полупроводничког ласера ​​је веома активан у свету, а напредак је такође веома брз. Како се подесиви ласери постепено приближавају ласерима фиксне таласне дужине у смислу цене и перформанси, они ће се неизбежно све више користити у комуникационим системима и играти важну улогу у будућим потпуно оптичким мрежама.

Перспектива развоја
Постоји много типова подесивих ласера, који се генерално развијају даљим увођењем механизама за подешавање таласне дужине на основу различитих ласера ​​са једном таласном дужином, а неки производи су испоручени на међународно тржиште. Поред развоја континуираних оптичких подесивих ласера, пријављени су и подесиви ласери са интегрисаним другим функцијама, као што је подесиви ласер интегрисан са једним ВЦСЕЛ чипом и модулатором електричне апсорпције, и ласер интегрисан са Брагговим рефлектором са решеткастим узорком. и полупроводнички оптички појачавач и електрични апсорпциони модулатор.
Пошто је подесиви ласер за таласну дужину широко коришћен, подесиви ласер различитих структура може се применити на различите системе, а сваки има предности и недостатке. Полупроводнички ласер са екстерном шупљином може се користити као широкопојасни подесиви извор светлости у прецизним инструментима за тестирање због своје велике излазне снаге и континуиране подесиве таласне дужине. Из перспективе интеграције фотона и испуњавања будуће потпуно оптичке мреже, ДБР решетке узорка, ДБР са супраструктурираним решеткама и подесиви ласери интегрисани са модулаторима и појачавачима могу бити обећавајући подесиви извори светлости за З.
Подесиви ласер са решеткастим влакнима са спољним шупљином је такође обећавајућа врста извора светлости, која има једноставну структуру, уску ширину линије и лако спајање влакана. Ако се ЕА модулатор може интегрисати у шупљину, може се користити и као оптички солитонски извор велике брзине. Поред тога, подесиви ласери са влакнима засновани на ласерима са влакнима су постигли значајан напредак последњих година. Може се очекивати да ће перформансе подесивих ласера ​​у оптичким комуникационим изворима светлости бити додатно побољшане, а тржишни удео ће се постепено повећавати, са веома светлим изгледима за примену.