Żvilupp u status tas-suq tal-laser tunable Parti tnejn

L-iżvilupp u l-istatus tas-suq tal-laser tunable (It-tieni Parti)

Prinċipju ta 'ħidma ta'laser tunable

Hemm bejn wieħed u ieħor tliet prinċipji għall-kisba tal-irfinar tal-wavelength tal-lejżer. Ħafnalejżers tunableuża sustanzi tax-xogħol b'linji fluworexxenti wiesgħa. Ir-reżonaturi li jiffurmaw il-lejżer għandhom telf baxx ħafna biss fuq medda ta 'wavelength dejqa ħafna. Għalhekk, l-ewwel huwa li tbiddel il-wavelength tal-laser billi tbiddel il-wavelength li tikkorrispondi għar-reġjun ta 'telf baxx tar-resonatur minn xi elementi (bħal ħakk). It-tieni huwa li ċċaqlaq il-livell tal-enerġija tat-tranżizzjoni tal-lejżer billi tbiddel xi parametri esterni (bħal kamp manjetiku, temperatura, eċċ.). It-tielet huwa l-użu ta 'effetti mhux lineari biex tinkiseb trasformazzjoni u rfinar ta' wavelength (ara ottika mhux lineari, tifrix Raman stimulat, irduppjar tal-frekwenza ottika, oxxillazzjoni parametrika ottika). Lejżers tipiċi li jappartjenu għall-ewwel modalità ta 'rfinar huma lejżers taż-żebgħa, lejżers chrysoberyl, lejżers taċ-ċentru tal-kulur, lejżers tal-gass bi pressjoni għolja sintonizzabbli u lejżers excimer sintonizzabbli.

Lejżer tunable mill-perspettiva tat-teknoloġija tar-realizzazzjoni hija prinċipalment maqsuma fi: teknoloġija ta 'kontroll kurrenti, teknoloġija ta' kontroll tat-temperatura u teknoloġija ta 'kontroll mekkaniku.
Fost dawn, it-teknoloġija tal-kontroll elettroniku hija li tikseb irfinar tal-wavelength billi tbiddel il-kurrent ta 'l-injezzjoni, b'veloċità ta' sintonizzazzjoni fil-livell NS, bandwidth ta 'rfinar wiesa', iżda qawwa tal-ħruġ żgħira, ibbażata fuq it-teknoloġija ta 'kontroll elettroniku prinċipalment SG-DBR (ħakk ta' kampjuni DBR) u Lejżer GCSR (igganċjar direzzjonali tal-ħakk awżiljarju riflessjoni ta 'teħid ta' kampjuni b'lura). It-teknoloġija tal-kontroll tat-temperatura tbiddel il-wavelength tal-ħruġ tal-lejżer billi tbiddel l-indiċi refrattiv tar-reġjun attiv tal-lejżer. It-teknoloġija hija sempliċi, iżda bil-mod, u tista 'tiġi aġġustata b'wisa' ta 'faxxa dejqa ta' ftit nm biss. Dawk ewlenin ibbażati fuq it-teknoloġija tal-kontroll tat-temperatura humaLejżer DFB(feedback imqassam) u laser DBR (riflessjoni Bragg distribwit). Il-kontroll mekkaniku huwa prinċipalment ibbażat fuq teknoloġija MEMS (sistema mikro-elettro-mekkanika) biex tlesti l-għażla ta 'wavelength, b'wisa' ta 'frekwenza aġġustabbli kbira, qawwa għolja tal-ħruġ. L-istrutturi ewlenin ibbażati fuq teknoloġija ta 'kontroll mekkaniku huma DFB (reazzjoni distribwita), ECL (laser tal-kavità esterna) u VCSEL (laser li jarmi l-wiċċ tal-kavità vertikali). Dan li ġej huwa spjegat minn dawn l-aspetti tal-prinċipju tal-lasers tunable.

Applikazzjoni ta 'komunikazzjoni ottika

Lejżer li jista 'jintlaħaq huwa mezz optoelettroniku ewlieni f'ġenerazzjoni ġdida ta' sistema ta 'multiplexing ta' diviżjoni ta 'wavelength dens u skambju ta' fotoni f'netwerk ottiku kollu. L-applikazzjoni tagħha żżid ħafna l-kapaċità, il-flessibilità u l-iskalabbiltà tas-sistema ta 'trażmissjoni tal-fibra ottika, u rrealizzat irfinar kontinwu jew kważi kontinwu f'firxa wiesgħa ta' wavelength.
Kumpaniji u istituzzjonijiet ta 'riċerka madwar id-dinja qed jippromwovu b'mod attiv ir-riċerka u l-iżvilupp ta' lasers tunable, u kontinwament qed isir progress ġdid f'dan il-qasam. Il-prestazzjoni tal-lejżers tunable titjieb b'mod kostanti u l-ispiża titnaqqas b'mod kostanti. Fil-preżent, lejżers tunable huma prinċipalment maqsuma f'żewġ kategoriji: lejżers tunable semikondutturi u lasers f'fibra tunable.
Lejżer semikondutturhuwa sors ta 'dawl importanti fis-sistema ta' komunikazzjoni ottika, li għandha l-karatteristiċi ta 'daqs żgħir, piż ħafif, effiċjenza għolja ta' konverżjoni, iffrankar tal-enerġija, eċċ., U huwa faċli biex tinkiseb integrazzjoni optoelettronika ta 'ċippa waħda ma' apparati oħra. Jista 'jinqasam f'laser ta' feedback distribwit tunable, laser mera Bragg distribwit, laser li jarmi l-wiċċ tal-kavità vertikali tas-sistema mikromutur u laser semikonduttur tal-kavità esterna.
L-iżvilupp tal-laser tal-fibra tunable bħala mezz ta 'qligħ u l-iżvilupp tad-dijodu tal-lejżer semikonduttur bħala sors ta' pompa ppromwoviet ħafna l-iżvilupp tal-lasers tal-fibra. Il-laser tunable huwa bbażat fuq il-bandwidth ta 'qligħ ta' 80nm tal-fibra drogata, u l-element tal-filtru huwa miżjud mal-linja biex jikkontrolla l-wavelength tal-lasing u jirrealizza l-irfinar tal-wavelength.
L-iżvilupp tal-laser semikonduttur tunable huwa attiv ħafna fid-dinja, u l-progress huwa wkoll mgħaġġel ħafna. Hekk kif il-lejżers tunable gradwalment jersqu lejn il-lejżers ta 'wavelength fiss f'termini ta' spiża u prestazzjoni, inevitabbilment se jintużaw aktar u aktar fis-sistemi ta 'komunikazzjoni u għandhom rwol importanti fin-netwerks futuri kollha ottiċi.

Prospett ta 'żvilupp
Hemm ħafna tipi ta 'lejżers tunable, li huma ġeneralment żviluppati billi jintroduċu aktar mekkaniżmi ta' sintonizzazzjoni ta 'wavelength fuq il-bażi ta' diversi lejżers ta 'wavelength wieħed, u xi komoditajiet ġew fornuti lis-suq internazzjonalment. Minbarra l-iżvilupp ta 'lejżers tunable ottiċi kontinwi, lejżers tunable b'funzjonijiet oħra integrati ġew ukoll irrappurtati, bħall-laser tunable integrat ma' ċippa waħda ta 'VCSEL u modulatur ta' assorbiment elettriku, u l-laser integrat ma 'kampjun ta' riflettur Bragg ħakk u amplifikatur ottiku semikonduttur u modulatur ta 'assorbiment elettriku.
Minħabba li l-laser tunable wavelength huwa użat ħafna, il-laser tunable ta ' diversi strutturi jistgħu jiġu applikati għal sistemi differenti, u kull wieħed għandu vantaġġi u żvantaġġi. Lejżer semikonduttur tal-kavità esterna jista 'jintuża bħala sors ta' dawl tunable ta 'medda wiesgħa fi strumenti tat-test ta' preċiżjoni minħabba l-qawwa għolja tal-ħruġ tiegħu u l-wavelength kontinwu tunable. Mill-perspettiva tal-integrazzjoni tal-fotoni u l-laqgħa tan-netwerk ottiku kollu tal-ġejjieni, il-grada tal-kampjun DBR, il-ħakk superstrutturat DBR u lejżers tunable integrati ma 'modulaturi u amplifikaturi jistgħu jkunu sorsi ta' dawl tunable promettenti għal Z.
Fiber grating tunable laser b'kavità esterna hija wkoll tip promettenti ta 'sors tad-dawl, li għandu struttura sempliċi, wisa' ta 'linja dejqa u akkoppjar faċli tal-fibra. Jekk il-modulatur EA jista 'jiġi integrat fil-kavità, jista' jintuża wkoll bħala sors soliton ottiku sintonizzat b'veloċità għolja. Barra minn hekk, lejżers tal-fibra tunable bbażati fuq lejżers tal-fibra għamlu progress konsiderevoli f'dawn l-aħħar snin. Jista 'jkun mistenni li l-prestazzjoni tal-lasers tunable f'sorsi tad-dawl ta' komunikazzjoni ottika titjieb aktar, u s-sehem tas-suq se jiżdied gradwalment, bi prospetti ta 'applikazzjoni qawwi ħafna.