Żvilupp u status tas-suq ta' lejżer sintonizzabbli It-tieni parti

Żvilupp u status tas-suq ta' lejżer sintonizzabbli (It-tieni parti)

Prinċipju ta' ħidma ta'lejżer sintonizzabbli

Hemm bejn wieħed u ieħor tliet prinċipji biex jinkiseb l-irfinar tal-wavelength tal-lejżer. Ħafnalejżers sintonizzabblijużaw sustanzi tax-xogħol b'linji fluworexxenti wesgħin. Ir-reżonaturi li jiffurmaw il-lejżer għandhom telf baxx ħafna biss fuq medda ta' wavelength dejqa ħafna. Għalhekk, l-ewwel wieħed huwa li tinbidel il-wavelength tal-lejżer billi tinbidel il-wavelength li jikkorrispondi għar-reġjun ta' telf baxx tar-reżonatur permezz ta' xi elementi (bħal gradilja). It-tieni wieħed huwa li jinbidel il-livell tal-enerġija tat-tranżizzjoni tal-lejżer billi jinbidlu xi parametri esterni (bħal kamp manjetiku, temperatura, eċċ.). It-tielet wieħed huwa l-użu ta' effetti mhux lineari biex tinkiseb trasformazzjoni u rfinar tal-wavelength (ara ottika mhux lineari, tifrix Raman stimulat, irduppjar tal-frekwenza ottika, oxxillazzjoni parametrika ottika). Lejżers tipiċi li jappartjenu għall-ewwel mod ta' rfinar huma lejżers taż-żebgħa, lejżers tal-krisoberil, lejżers taċ-ċentru tal-kulur, lejżers tal-gass bi pressjoni għolja aġġustabbli u lejżers tal-eċċimeri aġġustabbli.

Il-lejżer sintonizzabbli mill-perspettiva tat-teknoloġija tar-realizzazzjoni huwa prinċipalment maqsum fi: teknoloġija tal-kontroll tal-kurrent, teknoloġija tal-kontroll tat-temperatura u teknoloġija tal-kontroll mekkaniku.
Fost dawn, it-teknoloġija tal-kontroll elettroniku hija li tikseb irfinar tat-tul tal-mewġ billi tbiddel il-kurrent tal-injezzjoni, b'veloċità ta' irfinar fil-livell NS, bandwidth wiesgħa ta' irfinar, iżda qawwa żgħira tal-ħruġ, ibbażata fuq it-teknoloġija tal-kontroll elettroniku prinċipalment SG-DBR (sampling grating DBR) u laser GCSR (auxiliary grating directional coupling backward-sampling reflection). It-teknoloġija tal-kontroll tat-temperatura tbiddel it-tul tal-mewġ 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' bandwidth dejqa ta' ftit nm biss. Dawk ewlenin ibbażati fuq it-teknoloġija tal-kontroll tat-temperatura humaLejżer DFB(feedback distribwit) u laser DBR (riflessjoni Distribwita ta' Bragg). Il-kontroll mekkaniku huwa prinċipalment ibbażat fuq it-teknoloġija MEMS (sistema mikro-elettro-mekkanika) biex titlesta l-għażla tat-tul tal-mewġ, b'bandwidth aġġustabbli kbir, qawwa għolja tal-ħruġ. L-istrutturi ewlenin ibbażati fuq it-teknoloġija tal-kontroll mekkaniku huma DFB (feedback distribwit), ECL (laser b'kavità esterna) u VCSEL (laser li jarmi l-wiċċ b'kavità vertikali). Dan li ġej huwa spjegat minn dawn l-aspetti tal-prinċipju tal-lasers sintonizzabbli.

Applikazzjoni ta' komunikazzjoni ottika

Il-lejżer sintonizzabbli huwa apparat optoelettroniku ewlieni f'ġenerazzjoni ġdida ta' sistema ta' multiplexing b'diviżjoni ta' wavelength densa u skambju ta' fotoni f'netwerk ottiku sħiħ. L-applikazzjoni tiegħu żżid ħafna l-kapaċità, il-flessibbiltà u l-iskalabbiltà tas-sistema ta' trasmissjoni tal-fibra ottika, u rrealizzat sintonizzazzjoni kontinwa jew kważi-kontinwa f'firxa wiesgħa ta' wavelengths.
Kumpaniji u istituzzjonijiet ta' riċerka madwar id-dinja qed jippromwovu b'mod attiv ir-riċerka u l-iżvilupp ta' lejżers aġġustabbli, u qed isir progress ġdid f'dan il-qasam kontinwament. Il-prestazzjoni tal-lejżers aġġustabbli qed titjieb kontinwament u l-ispiża qed titnaqqas kontinwament. Fil-preżent, il-lejżers aġġustabbli huma prinċipalment maqsuma f'żewġ kategoriji: lejżers aġġustabbli tas-semikondutturi u lejżers tal-fibra aġġustabbli.
Lejżer semikondutturhuwa sors importanti tad-dawl fis-sistema ta' komunikazzjoni ottika, li għandu 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'lejżer b'feedback distribwit sintonizzabbli, lejżer b'mera Bragg distribwita, lejżer li jarmi l-wiċċ b'kavità vertikali tas-sistema tal-mikromutur u lejżer semikonduttur b'kavità esterna.
L-iżvilupp tal-lejżer tal-fibra sintonizzabbli bħala mezz ta' qligħ u l-iżvilupp tad-dijodu tal-lejżer semikonduttur bħala sors ta' pompa ppromwova bil-kbir l-iżvilupp tal-lejżers tal-fibra. Il-lejżer sintonizzabbli huwa bbażat fuq il-bandwidth tal-qligħ ta' 80nm tal-fibra ddopjata, u l-element tal-filtru jiżdied mal-linja biex jikkontrolla t-tul tal-mewġa tal-lejżer u jirrealizza l-irfinar tat-tul tal-mewġa.
L-iżvilupp ta' lejżers semikondutturi aġġustabbli huwa attiv ħafna fid-dinja, u l-progress huwa wkoll mgħaġġel ħafna. Hekk kif il-lejżers aġġustabbli gradwalment joqorbu lejn lejżers b'tul ta' mewġa fiss f'termini ta' spiża u prestazzjoni, inevitabbilment se jintużaw aktar u aktar fis-sistemi ta' komunikazzjoni u għandhom rwol importanti fin-netwerks ottiċi kollha tal-ġejjieni.

Prospett ta' żvilupp
Hemm ħafna tipi ta' lejżers aġġustabbli, li ġeneralment jiġu żviluppati billi jiġu introdotti aktar mekkaniżmi ta' rfinar tat-tul tal-mewġ abbażi ta' diversi lejżers b'tul ta' mewġa wieħed, u xi prodotti ġew fornuti lis-suq internazzjonalment. Minbarra l-iżvilupp ta' lejżers aġġustabbli ottiċi kontinwi, ġew irrappurtati wkoll lejżers aġġustabbli b'funzjonijiet oħra integrati, bħal-lejżer aġġustabbli integrat b'ċippa waħda ta' VCSEL u modulatur tal-assorbiment elettriku, u l-lejżer integrat b'riflettur Bragg tal-gradilja tal-kampjun u amplifikatur ottiku tas-semikondutturi u modulatur tal-assorbiment elettriku.
Minħabba li l-lejżer aġġustabbli b'tul ta' mewġa jintuża ħafna, il-lejżer aġġustabbli ta' strutturi varji jista' jiġi applikat għal sistemi differenti, u kull wieħed għandu vantaġġi u żvantaġġi. Lejżer semikonduttur b'kavità esterna jista' jintuża bħala sors ta' dawl aġġustabbli b'medda wiesgħa fi strumenti ta' ttestjar ta' preċiżjoni minħabba l-qawwa għolja tal-ħruġ tiegħu u l-tul ta' mewġa aġġustabbli kontinwu. Mill-perspettiva tal-integrazzjoni tal-fotoni u l-ilħuq tan-netwerk ottiku kollu tal-futur, DBR tal-gradilja tal-kampjuni, DBR tal-gradilja superstrutturata u lejżers aġġustabbli integrati ma' modulaturi u amplifikaturi jistgħu jkunu sorsi ta' dawl aġġustabbli promettenti għal Z.
Lejżer sintonizzabbli b'kavità esterna b'fibra grating huwa wkoll tip promettenti ta' sors tad-dawl, li għandu struttura sempliċi, wisa' tal-linja dejqa u akkoppjar faċli tal-fibra. Jekk il-modulatur EA jista' jiġi integrat fil-kavità, jista' jintuża wkoll bħala sors ta' soliton ottiku sintonizzabbli b'veloċità għolja. Barra minn hekk, lejżers sintonizzabbli tal-fibra bbażati fuq lejżers tal-fibra għamlu progress konsiderevoli f'dawn l-aħħar snin. Jista' jkun mistenni li l-prestazzjoni tal-lejżers sintonizzabbli fis-sorsi tad-dawl tal-komunikazzjoni ottika titjieb aktar, u s-sehem tas-suq jiżdied gradwalment, bi prospetti ta' applikazzjoni promettenti ħafna.