Pag-unlad at katayuan sa merkado ng tunable laser Bahagi dalawang

Pag-unlad at katayuan sa merkado ng tunable laser (Ikalawang Bahagi)

Prinsipyo ng paggawa ngmahimig na laser

Mayroong halos tatlong mga prinsipyo para sa pagkamit ng laser wavelength tuning. Karamihanmahimig na mga lasergumamit ng mga gumaganang sangkap na may malawak na mga linya ng fluorescent. Ang mga resonator na bumubuo sa laser ay may napakababang pagkalugi lamang sa isang napakakitid na hanay ng haba ng daluyong. Samakatuwid, ang una ay upang baguhin ang wavelength ng laser sa pamamagitan ng pagbabago ng wavelength na tumutugma sa mababang pagkawala ng rehiyon ng resonator ng ilang mga elemento (tulad ng isang grating). Ang pangalawa ay upang ilipat ang antas ng enerhiya ng paglipat ng laser sa pamamagitan ng pagbabago ng ilang mga panlabas na parameter (tulad ng magnetic field, temperatura, atbp.). Ang pangatlo ay ang paggamit ng mga nonlinear effect upang makamit ang wavelength transformation at tuning (tingnan ang nonlinear optics, stimulated Raman scattering, optical frequency doubling, optical parametric oscillation). Ang mga tipikal na laser na kabilang sa unang tuning mode ay mga dye laser, chrysoberyl laser, color center laser, tunable high-pressure gas laser at tunable excimer laser.

Ang matinong laser mula sa pananaw ng teknolohiya ng pagsasakatuparan ay pangunahing nahahati sa: kasalukuyang teknolohiya ng kontrol, teknolohiya sa pagkontrol ng temperatura at teknolohiyang kontrol sa makina.
Kabilang sa mga ito, ang teknolohiyang electronic control ay upang makamit ang wavelength tuning sa pamamagitan ng pagbabago ng kasalukuyang iniksyon, na may NS-level tuning speed, wide tuning bandwidth, ngunit maliit na output power, batay sa electronic control technology higit sa lahat SG-DBR (sampling grating DBR) at GCSR laser(auxiliary grating directional coupling backward-sampling reflection) . Binabago ng teknolohiya ng temperature control ang output wavelength ng laser sa pamamagitan ng pagbabago ng refractive index ng laser active region. Ang teknolohiya ay simple, ngunit mabagal, at maaaring iakma sa isang makitid na lapad ng banda na ilang nm lamang. Ang mga pangunahing batay sa teknolohiya ng pagkontrol sa temperatura ayDFB laser(ibinahagi ang feedback) at DBR laser (Ibinahagi ang Bragg reflection). Ang mekanikal na kontrol ay pangunahing batay sa teknolohiyang MEMS (micro-electro-mechanical system) upang makumpleto ang pagpili ng wavelength, na may malaking adjustable bandwidth, mataas na output power. Ang mga pangunahing istruktura batay sa teknolohiya ng mekanikal na kontrol ay ang DFB (naipamahagi na feedback), ECL (external cavity laser) at VCSEL (vertical cavity surface emitting laser). Ang mga sumusunod ay ipinaliwanag mula sa mga aspetong ito ng prinsipyo ng mahimig na mga laser.

Application ng optical na komunikasyon

Ang Tunable laser ay isang pangunahing optoelectronic device sa isang bagong henerasyon ng siksik na wavelength division multiplexing system at photon exchange sa all-optical network. Ang application nito ay lubos na nagpapataas ng kapasidad, flexibility at scalability ng optical fiber transmission system, at napagtanto ang tuloy-tuloy o quasi-continuous na pag-tune sa isang malawak na hanay ng wavelength.
Ang mga kumpanya at institusyon ng pananaliksik sa buong mundo ay aktibong nagpo-promote ng pananaliksik at pagpapaunlad ng mga tunable lasers, at ang mga bagong pag-unlad ay patuloy na ginagawa sa larangang ito. Ang pagganap ng tunable lasers ay patuloy na pinabuting at ang gastos ay patuloy na nababawasan. Sa kasalukuyan, ang mga tunable lasers ay pangunahing nahahati sa dalawang kategorya: semiconductor tunable lasers at tunable fiber lasers.
Semiconductor laseray isang mahalagang pinagmumulan ng liwanag sa optical communication system, na may mga katangian ng maliit na sukat, magaan ang timbang, mataas na kahusayan ng conversion, power saving, atbp., at madaling makamit ang solong chip optoelectronic na pagsasama sa iba pang mga device. Ito ay maaaring nahahati sa tunable distributed feedback laser, distributed Bragg mirror laser, micromotor system vertical cavity surface emitting laser at external cavity semiconductor laser.
Ang pagbuo ng tunable fiber laser bilang isang gain medium at ang pagbuo ng semiconductor laser diode bilang isang pump source ay lubos na nagsulong ng pagbuo ng fiber lasers. Ang tunable laser ay batay sa 80nm gain bandwidth ng doped fiber, at ang elemento ng filter ay idinagdag sa loop upang kontrolin ang lasing wavelength at mapagtanto ang wavelength tuning.
Ang pagbuo ng tunable semiconductor laser ay napaka-aktibo sa mundo, at ang pag-unlad ay napakabilis din. Habang unti-unting lumalapit ang mga tunable lasers sa fixed wavelength lasers sa mga tuntunin ng gastos at performance, tiyak na mas gagamitin ang mga ito sa mga sistema ng komunikasyon at may mahalagang papel sa hinaharap na mga all-optical network.

Prospect ng pag-unlad
Mayroong maraming mga uri ng tunable lasers, na sa pangkalahatan ay binuo sa pamamagitan ng karagdagang pagpapakilala ng wavelength tuning mechanisms batay sa iba't ibang single-wavelength lasers, at ang ilang mga commodity ay naibigay sa merkado sa buong mundo. Bilang karagdagan sa pagbuo ng tuluy-tuloy na optical tunable lasers, naiulat din ang tunable lasers na may kasamang iba pang mga function, tulad ng tunable laser na isinama sa isang chip ng VCSEL at isang electrical absorption modulator, at ang laser na isinama sa isang sample na grating na Bragg reflector. at isang semiconductor optical amplifier at isang electrical absorption modulator.
Dahil ang wavelength tunable laser ay malawakang ginagamit, ang tunable laser ng iba't ibang istruktura ay maaaring ilapat sa iba't ibang sistema, at bawat isa ay may mga pakinabang at disadvantages. Ang panlabas na cavity semiconductor laser ay maaaring gamitin bilang wideband tunable light source sa precision test instruments dahil sa mataas nitong output power at tuluy-tuloy na tunable wavelength. Mula sa pananaw ng photon integration at pagtugon sa hinaharap na all-optical network, sample grating DBR, superstructured grating DBR at tunable lasers na isinama sa mga modulator at amplifier ay maaaring nangangako ng tunable light source para sa Z.
Ang fiber grating tunable laser na may external cavity ay isa ring promising na uri ng light source, na may simpleng istraktura, makitid na lapad ng linya at madaling fiber coupling. Kung ang EA modulator ay maaaring isama sa cavity, maaari din itong gamitin bilang isang high speed tunable optical soliton source. Bilang karagdagan, ang mga tunable fiber lasers batay sa fiber lasers ay gumawa ng malaking pag-unlad sa mga nakaraang taon. Maaaring asahan na ang pagganap ng mga tunable lasers sa optical communication light sources ay higit na mapapabuti, at ang market share ay unti-unting tataas, na may napakaliwanag na mga prospect ng aplikasyon.