Tunable ლაზერის შემუშავება და ბაზრის სტატუსი მეორე ნაწილი

Tunable ლაზერის განვითარება და ბაზრის სტატუსი (ნაწილი მეორე)

სამუშაო პრინციპიtunable ლაზერი

დაახლოებით სამი პრინციპი არსებობს ლაზერული ტალღის სიგრძის გასწორების მისაღწევად. ყველაზე მეტიtunable ლაზერებიგამოიყენეთ სამუშაო ნივთიერებები ფართო ფლუორესცენტული ხაზებით. რეზონატორებს, რომლებიც ლაზერს ქმნიან, ძალიან დაბალი დანაკარგები აქვთ მხოლოდ ძალიან ვიწრო ტალღის სიგრძის დიაპაზონში. ამრიგად, პირველი არის ლაზერის ტალღის სიგრძის შეცვლა, ზოგიერთი ელემენტის მიერ რეზონატორის დაბალი ზარალის რეგიონის შესაბამისი ტალღის სიგრძის შეცვლით (მაგალითად, გრეხილი). მეორე არის ლაზერული გადასვლის ენერგიის დონის შეცვლა ზოგიერთი გარე პარამეტრის შეცვლით (მაგალითად, მაგნიტური ველი, ტემპერატურა და ა.შ.). მესამე არის არაწრფივი ეფექტების გამოყენება ტალღის სიგრძის ტრანსფორმაციისა და მორგების მისაღწევად (იხ ტიპიური ლაზერები, რომლებიც მიეკუთვნებიან პირველი tuning რეჟიმში, არის საღებავის ლაზერები, ქრიზობერილის ლაზერები, ფერადი ცენტრის ლაზერები, მაღალი წნევის გაზის ლაზერები და ტონიანი ექსკიმერული ლაზერები.

Tunable ლაზერი რეალიზაციის ტექნოლოგიის პერსპექტივიდან ძირითადად იყოფა: მიმდინარე კონტროლის ტექნოლოგია, ტემპერატურის კონტროლის ტექნოლოგია და მექანიკური კონტროლის ტექნოლოგია.
მათ შორის, ელექტრონული კონტროლის ტექნოლოგია არის ტალღის სიგრძის შერწყმის მიღწევა ინექციის დენის შეცვლით, NS- ის დონის შერწყმის სიჩქარით, ფართო გამტარობის სიჩქარით, მაგრამ მცირე გამომავალი სიმძლავრის საფუძველზე, ელექტრონული კონტროლის ტექნოლოგიაზე დაყრდნობით, ძირითადად, SG-DBR (შერჩევა Grating DBR) და GCSR ლაზერული (Auxiliary Grating Diretional– ის შემდგომი შემქმნელი. ტემპერატურის კონტროლის ტექნოლოგია ცვლის ლაზერის გამომავალი ტალღის სიგრძეს ლაზერული აქტიური რეგიონის რეფრაქციული ინდექსის შეცვლით. ტექნოლოგია მარტივია, მაგრამ ნელი და შეიძლება მორგებული იყოს ვიწრო ზონის სიგანე მხოლოდ რამდენიმე ნმ. ტემპერატურის კონტროლის ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული მთავარი არისDFB ლაზერი(განაწილებული გამოხმაურება) და DBR ლაზერი (განაწილებული ბრაგის ანარეკლი). მექანიკური კონტროლი ძირითადად ემყარება MEMS- ს (მიკრო-ელექტრო-მექანიკურ სისტემას) ტექნოლოგიას, რომ შეავსოთ ტალღის სიგრძის შერჩევა, დიდი რეგულირებადი სიჩქარესთან, მაღალი გამომავალი ენერგიით. მექანიკური კონტროლის ტექნოლოგიის საფუძველზე დაფუძნებული ძირითადი სტრუქტურებია DFB (განაწილებული გამოხმაურება), ECL (გარე ღრუს ლაზერი) და VCSEL (ვერტიკალური ღრუს ზედაპირის გამოსხივება ლაზერი). ქვემოთ მოცემულია tunable ლაზერების პრინციპის ამ ასპექტებიდან.

ოპტიკური კომუნიკაციის პროგრამა

Tunable ლაზერი არის მთავარი ოპტოელექტრონული მოწყობილობა ახალი თაობის მკვრივი ტალღის სიგრძის სამმართველოს მულტიპლექსური სისტემის და ფოტონის გაცვლა ყველა ოპტიკურ ქსელში. მისი გამოყენება მნიშვნელოვნად ზრდის ოპტიკური ბოჭკოვანი გადაცემის სისტემის სიმძლავრეს, მოქნილობას და მასშტაბურობას და გააცნობიერა უწყვეტი ან კვაზი-უწყვეტი შერჩევა ფართო ტალღის სიგრძის დიაპაზონში.
კომპანიები და კვლევითი ინსტიტუტები მთელს მსოფლიოში აქტიურად უწყობენ ხელს ლაზერების კვლევასა და განვითარებას და ამ სფეროში მუდმივად მიმდინარეობს ახალი პროგრესი. Tunable ლაზერების შესრულება მუდმივად გაუმჯობესებულია და ღირებულება მუდმივად მცირდება. დღეისათვის, tunable ლაზერები ძირითადად იყოფა ორ კატეგორიად: ნახევარგამტარული tunable ლაზერები და tunable ბოჭკოვანი ლაზერები.
ნახევარგამტარული ლაზერიარის მნიშვნელოვანი მსუბუქი წყარო ოპტიკური საკომუნიკაციო სისტემაში, რომელსაც აქვს მცირე ზომის, მსუბუქი წონის, მაღალი კონვერტაციის ეფექტურობის, ენერგიის დაზოგვის და ა.შ. მახასიათებლების მახასიათებლები და მარტივია სხვა ჩიპური ოპტოელექტრონული ინტეგრაციის მიღწევა სხვა მოწყობილობებთან. იგი შეიძლება დაიყოს განაწილებულ უკუკავშირის ლაზერულად, განაწილებული Bragg Mirror Laser, Micromotor System ვერტიკალური ღრუს ზედაპირის გამოსხივება ლაზერით და გარე ღრუს ნახევარგამტარული ლაზერი.
Tunable ბოჭკოვანი ლაზერის, როგორც მოგების საშუალების შემუშავება და ნახევარგამტარული ლაზერული დიოდის განვითარება, როგორც ტუმბოს წყარო, მნიშვნელოვნად შეუწყო ხელი ბოჭკოვანი ლაზერების განვითარებას. Tunable ლაზერი დაფუძნებულია დოპედის ბოჭკოს 80 ნმ -ის მომატების სიჩქარეს, ხოლო ფილტრის ელემენტს ემატება მარყუჟში, რათა გააკონტროლოს ლაზინგის ტალღის სიგრძე და გააცნობიეროს ტალღის სიგრძე.
Tunable ნახევარგამტარული ლაზერის განვითარება მსოფლიოში ძალიან აქტიურია და პროგრესი ასევე ძალიან სწრაფია. როგორც tunable ლაზერები თანდათანობით მიუახლოვდნენ ფიქსირებულ ტალღის სიგრძის ლაზერებს ხარჯებისა და შესრულების თვალსაზრისით, ისინი აუცილებლად გამოიყენებენ უფრო და უფრო მეტს საკომუნიკაციო სისტემებში და მნიშვნელოვან როლს შეასრულებენ მომავალში ყველა ოპტიკურ ქსელებში.

განვითარების პერსპექტივა
არსებობს მრავალი სახის ლაზერი, რომლებიც ზოგადად ვითარდება ტალღის სიგრძის შერწყმის მექანიზმების შემდგომი შემოღებით, სხვადასხვა ტალღის სიგრძის ლაზერების საფუძველზე, ხოლო ზოგიერთ საქონელს მიეწოდება ბაზარზე საერთაშორისო მასშტაბით. გარდა უწყვეტი ოპტიკური tunable ლაზერების შემუშავებისა, ასევე დაფიქსირდა ინტეგრირებული სხვა ფუნქციების მქონე ტონიანი ლაზერები, მაგალითად, tunable ლაზერი, რომელიც ინტეგრირებულია VCSEL- ის ერთ ჩიპთან და ელექტრო შთანთქმის მოდულატორთან, და ლაზერით ინტეგრირებულია ნიმუშის ბრაზის რეფლექტორთან და ნახევარგამტარული ოპტიმალური ამპლიფიკატორისა და ელექტროენერგიის მოდულატორთან.
იმის გამო, რომ ტალღის სიგრძის ტუნა ლაზერი ფართოდ არის გამოყენებული, სხვადასხვა სტრუქტურების მორგებული ლაზერი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა სისტემაზე, ხოლო თითოეულს აქვს დადებითი და უარყოფითი მხარეები. გარე ღრუს ნახევარგამტარული ლაზერი შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც ფართოზოლოვანი მორგებული სინათლის წყარო ზუსტი ტესტის ინსტრუმენტებში, მისი მაღალი გამომავალი ენერგიისა და უწყვეტი ტალღის სიგრძის გამო. ფოტონის ინტეგრაციის თვალსაზრისით და მომავლის ყოვლისმომცველი ქსელის შეხვედრიდან, ნიმუშის გრეხვის DBR, სუპერტრუქტურული grating DBR და tunable ლაზერები, რომლებიც ინტეგრირებულია მოდულატორებთან და გამაძლიერებლებთან, შეიძლება პერსპექტიული იყოს Tunable Light წყაროები Z.
ბოჭკოვანი გახეხილი ლაზერი გარე ღრუსთან ერთად ასევე არის პერსპექტიული სახის სინათლის წყარო, რომელსაც აქვს მარტივი სტრუქტურა, ვიწრო ხაზის სიგანე და მარტივი ბოჭკოვანი დაწყვილება. თუ EA მოდულატორი შეიძლება ინტეგრირდეს ღრუსში, იგი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მაღალი სიჩქარით tunable ოპტიკური სოლიტონის წყარო. გარდა ამისა, ბოჭკოვანი ლაზერების საფუძველზე დაფუძნებული ბოჭკოვანი ლაზერები მნიშვნელოვან პროგრესს განიცდიდნენ ბოლო წლებში. შეიძლება მოსალოდნელი იყოს, რომ ოპტიკური კომუნიკაციის შუქის წყაროებში tunable ლაზერების მოქმედება კიდევ უფრო გაუმჯობესდება, ხოლო ბაზრის წილი თანდათანობით გაიზრდება, ძალიან ნათელი განაცხადის პერსპექტივით.