Rozwój i status rynku dostrajalnego lasera część druga

Rozwój i status rynku tnable lasera (część druga)

Zasada pracyDostrajalny laser

Istnieją około trzy zasady osiągnięcia strojenia długości fali laserowej. BardzoDostrajalne laseryUżyj substancji roboczych o szerokich linie fluorescencyjnej. Rezonatory, które składają się na laser, mają bardzo niskie straty tylko w bardzo wąskim zakresie długości fali. Dlatego pierwszym jest zmiana długości fali lasera poprzez zmianę długości fali odpowiadającej regionowi niskiej straty rezonatora przez niektóre elementy (takie jak siatka). Drugim jest przesunięcie poziomu energii przejścia laserowego poprzez zmianę niektórych parametrów zewnętrznych (takich jak pole magnetyczne, temperatura itp.). Trzeci to zastosowanie efektów nieliniowych w celu osiągnięcia transformacji i strojenia długości fali (patrz optyka nieliniowa, stymulowane rozpraszanie ramanowskie, podwojenie częstotliwości optycznej, optyczna oscylacja parametryczna). Typowymi laserami należącymi do pierwszego trybu strojenia są lasery barwniki, lasery charysoberylowe, lasery w środku kolorowym, tralizowane lasery gazowe pod wysokim ciśnieniem i detalizacyjne lasery ekscymerowe.

Dostrajalny laser z perspektywy technologii realizacji jest głównie podzielony na: obecną technologię kontroli, technologię kontroli temperatury i technologię kontroli mechanicznej.
Wśród nich technologia kontroli elektronicznej jest osiągnięcie strojenia długości fali poprzez zmianę prądu wtrysku, z prędkością strojenia na poziomie NS, szeroką szerokością pasma strojenia, ale małą moc wyjściową, oparta na technologii kontroli elektronicznej, głównie SG-DBR (próbkowanie Grating DBR) i laserze GCSR (auxiliary kierunkowe połączenie oprócz wstąpienia wstecz-samplowanie do tyłu). Technologia kontroli temperatury zmienia długość fali wyjściowej lasera, zmieniając współczynnik załamania światła aktywnego lasera. Technologia jest prosta, ale powolna i można ją dostosować z wąską szerokością pasma zaledwie kilka nm. Główne oparte na technologii kontroli temperatury toLaser DFB(rozproszone sprzężenie zwrotne) i laser DBR (rozproszone odbicie Bragga). Kontrola mechaniczna opiera się głównie na technologii MEMS (system mikroelektromechaniczny) w celu ukończenia wyboru długości fali, z dużą regulowaną przepustowością, wysoką mocą wyjściową. Głównymi strukturami opartymi na technologii kontroli mechanicznej są DFB (rozproszone sprzężenie zwrotne), ECL (laser w jamie zewnętrznej) i VCSEL (laser emitujący powierzchnię wnęki pionowej). Z tych aspektów zasady leśnych laserów wyjaśniono poniższe.

Zastosowanie komunikacji optycznej

Dostrajalny laser jest kluczowym urządzeniem optoelektronicznym w nowej generacji systemu multipleksowania gęstego podziału fali i wymiany fotonów w sieci całkowicie optycznej. Jego zastosowanie znacznie zwiększa pojemność, elastyczność i skalowalność systemu transmisji światłowodowej i uświadomiła sobie ciągłe lub quasi-ciągłe strojenie w szerokim zakresie długości fali.
Firmy i instytucje badawcze na całym świecie aktywnie promują badania i rozwój dostrajalnych laserów, a w tej dziedzinie nieustannie powstają nowe postępy. Wydajność leaserów dostrajanych jest stale poprawowana, a koszt jest stale zmniejszany. Obecnie tralizowane lasery są podzielone głównie na dwie kategorie: lasery na półprzewodnik i lasery światłowodowe.
Laser półprzewodnikowyjest ważnym źródłem światła w systemie komunikacji optycznej, który ma charakterystykę małych rozmiarów, lekkiej, wysokiej wydajności konwersji, oszczędzania mocy itp., I jest łatwe do osiągnięcia integracji optoelektronicznej z pojedynczym układem z innymi urządzeniami. Można go podzielić na przestrajalny laser rozłożony sprzężenie zwrotne, rozproszony laser lustrzany Bragg, laser emitujący pionową powierzchnię wnęki mikromotorowej i laser półprzewodnikowy wnęki zewnętrznej.
Rozwój przestrajalnego lasera światłowodowego jako pożywki wzmocnienia i rozwój półprzewodnika diody laserowej jako źródła pompy znacznie promowało rozwój laserów z włókien. Dostrajalny laser oparty jest na szerokości pasma wzmocnienia 80 nm domieszkowanego włókna, a element filtra jest dodawany do pętli w celu kontrolowania długości fali lasowej i realizacji strojenia długości fali.
Rozwój przestrajalnego lasera półprzewodników jest bardzo aktywny na świecie, a postęp jest również bardzo szybki. Jako przestrajalne lasery stopniowo zbliżają się do stałych laserów długości fali pod względem kosztów i wydajności, nieuchronnie będą one wykorzystywane coraz bardziej w systemach komunikacyjnych i odgrywają ważną rolę w przyszłych sieciach optycznych.

Perspektywa rozwoju
Istnieje wiele rodzajów przestrajalnych laserów, które są ogólnie opracowywane przez dalsze mechanizmy strojenia długości fali na podstawie różnych laserów o jednej długości fali, a niektóre towary zostały dostarczone na rynek na arenie międzynarodowej. Oprócz opracowania ciągłych optycznych laserów, zgłaszanych laserów z zintegrowanymi innymi funkcjami, takie jak przestrajalny laser zintegrowany z pojedynczym układem VCSEL i modulatorem absorpcji elektrycznej i modulatorem absorpcji elektrycznej.
Ponieważ laser dostrajany do długości fali jest szeroko stosowany, przestrajalny laser różnych struktur można zastosować do różnych systemów, a każdy z nich ma zalety i wady. Laser półprzewodnikowy w jamie zewnętrznej może być używany jako szerokopasmowe źródło światła w precyzyjnych instrumentach testowych ze względu na wysoką moc wyjściową i ciągłą długość fali. Z perspektywy integracji fotonów i spełnienia przyszłej sieci całkowicie optycznej, próbki dBR, nadbudowy DBR i lasery dostrajalne zintegrowane z modulatorami i wzmacniaczami mogą być obiecującymi źródłami światła dla Z.
Dostrajalny laser z rozdzielczością włókien z wnęką zewnętrzną jest również obiecującym rodzajem źródła światła, które ma prostą strukturę, wąską szerokość linii i łatwe sprzężenie światłowodowe. Jeśli modulator EA może być zintegrowany z wnęką, może być również używany jako źródło solitonu optycznego o wysokiej prędkości. Ponadto, tralizowane lasery światłowodowe oparte na laserach światłowodowych poczyniły znaczne postępy w ostatnich latach. Można się spodziewać, że wydajność przestrajalnych laserów w optycznych źródłach światła komunikacji zostanie dodatkowo ulepszona, a udział w rynku będzie stopniowo wzrastać, z bardzo jasnymi perspektywami aplikacji.