Тохируулах лазерын хөгжил ба зах зээлийн байдал Хоёрдугаар хэсэг

Тохируулах лазерын хөгжил ба зах зээлийн байдал (Хоёрдугаар хэсэг)

-ийн ажиллах зарчимтохируулах боломжтой лазер

Лазер долгионы уртыг тохируулах гурван зарчим байдаг. Ихэнхтохируулах боломжтой лазеруудөргөн флюресцент шугам бүхий ажлын бодис ашиглах. Лазерыг бүрдүүлдэг резонаторууд нь маш нарийн долгионы урттай үед л маш бага алдагдалтай байдаг. Тиймээс эхнийх нь резонаторын бага алдагдалтай мужид тохирох долгионы уртыг зарим элементээр (сараалж гэх мэт) өөрчлөх замаар лазерын долгионы уртыг өөрчлөх явдал юм. Хоёр дахь нь зарим гадаад параметрүүдийг (соронзон орон, температур гэх мэт) өөрчлөх замаар лазерын шилжилтийн энергийн түвшинг өөрчлөх явдал юм. Гурав дахь нь долгионы уртыг хувиргах, тааруулахын тулд шугаман бус эффектийг ашиглах явдал юм (шугаман бус оптик, өдөөгдсөн Раманы сарнилт, оптик давтамжийг хоёр дахин нэмэгдүүлэх, оптик параметрийн хэлбэлзлийг үзнэ үү). Эхний тааруулах горимд хамаарах ердийн лазерууд нь будагч лазер, хризоберил лазер, өнгөт төвийн лазер, тохируулж болох өндөр даралтын хийн лазер, тохируулж болох эксимер лазерууд юм.

Тохируулах лазерыг хэрэгжүүлэх технологийн үүднээс авч үзвэл одоогийн хяналтын технологи, температурын хяналтын технологи, механик хяналтын технологи гэж хуваагддаг.
Тэдгээрийн дотроос электрон удирдлагын технологи нь тарилгын гүйдлийг өөрчлөх замаар долгионы уртыг тааруулах, NS түвшний тааруулах хурдтай, тааруулах өргөн зурвасын өргөнтэй, гэхдээ бага гаралтын чадалтай, электрон удирдлагын технологид суурилсан SG-DBR (түүвэрлэлтийн тор DBR) ба GCSR лазер (туслах сараалжтай чиглүүлэгч холболт, арагш түүвэрлэлтийн тусгал). Температурын хяналтын технологи нь лазерын идэвхтэй бүсийн хугарлын илтгэгчийг өөрчлөх замаар лазерын гаралтын долгионы уртыг өөрчилдөг. Технологи нь энгийн, гэхдээ удаан бөгөөд хэдхэн нм-ийн нарийн зурвасын өргөнөөр тохируулж болно. Температурын хяналтын технологид суурилсан гол зүйлүүд ньDFB лазер(тарсан санал хүсэлт) болон DBR лазер (тархсан Брэггийн тусгал). Механик удирдлага нь голчлон долгионы уртыг сонгохдоо MEMS (микро цахилгаан механик систем) технологид суурилж, тохируулж болох том зурвасын өргөн, өндөр гаралтын чадалтай. Механик хяналтын технологид суурилсан үндсэн бүтэц нь DFB (тархсан санал хүсэлт), ECL (гадаад хөндийн лазер) ба VCSEL (босоо хөндийн гадаргууг ялгаруулах лазер) юм. Тохируулах лазерын зарчмын эдгээр талаас дараахь зүйлийг тайлбарлав.

Оптик харилцааны програм

Тохируулах лазер нь нягт долгионы уртыг хуваах олон талт систем, бүх оптик сүлжээнд фотон солилцооны шинэ үеийн гол оптоэлектроник төхөөрөмж юм. Үүний хэрэглээ нь шилэн кабелийн дамжуулах системийн хүчин чадал, уян хатан байдал, өргөтгөх чадварыг ихээхэн нэмэгдүүлж, өргөн долгионы уртад тасралтгүй эсвэл бараг тасралтгүй тааруулах боломжийг олгосон.
Дэлхий даяарх компани, судалгааны байгууллагууд тохируулж болох лазерын судалгаа, хөгжлийг идэвхтэй дэмжиж байгаа бөгөөд энэ салбарт шинэ ахиц дэвшил байнга гарч байна. Тохируулах лазерын гүйцэтгэл байнга сайжирч, өртөг нь байнга буурдаг. Одоогийн байдлаар тохируулж болох лазерыг үндсэндээ хагас дамжуулагч тохируулагч лазер ба тохируулж болох шилэн лазер гэсэн хоёр төрөлд хуваадаг.
Хагас дамжуулагч лазернь жижиг хэмжээтэй, хөнгөн жинтэй, өндөр хувиргах үр ашиг, эрчим хүч хэмнэх гэх мэт шинж чанаруудтай, бусад төхөөрөмжтэй нэг чиптэй оптоэлектроник интеграцид хүрэхэд хялбар оптик холбооны системийн чухал гэрлийн эх үүсвэр юм. Энэ нь тохируулж болно тархсан санал лазер, тархсан Bragg толин тусгал лазер, микромотор системийн босоо хөндий гадаргуу ялгаруулдаг лазер, гадаад хөндий хагас дамжуулагч лазер.
Тохируулах шилэн лазерыг өсгөлтийн орчин болгон хөгжүүлж, хагас дамжуулагч лазерын диодыг насосны эх үүсвэр болгон хөгжүүлснээр шилэн лазерын хөгжилд ихээхэн түлхэц өгсөн. Тохируулах лазер нь доплогдсон шилэн 80 нм-ийн өсөлтийн зурвасын өргөн дээр суурилдаг бөгөөд долгионы уртыг хянах, долгионы уртыг тохируулахын тулд шүүлтүүр элементийг гогцоонд нэмдэг.
Тохируулах боломжтой хагас дамжуулагч лазерын хөгжил дэлхий даяар маш идэвхтэй байгаа бөгөөд ахиц дэвшил ч маш хурдан байна. Тохируулах боломжтой лазерууд нь тогтмол долгионы урттай лазерд өртөг болон гүйцэтгэлийн хувьд аажмаар ойртох тусам харилцаа холбооны системд улам бүр ашиглагдаж, ирээдүйн бүх оптик сүлжээнд чухал үүрэг гүйцэтгэх нь гарцаагүй.

Хөгжлийн хэтийн төлөв
Төрөл бүрийн нэг долгионы лазерын үндсэн дээр долгионы уртыг тааруулах механизмыг цаашид нэвтрүүлэх замаар ерөнхийдөө олон төрлийн тохируулдаг лазерууд байдаг бөгөөд зарим бараа бүтээгдэхүүнийг олон улсын зах зээлд нийлүүлсэн байдаг. Үргэлжилсэн оптик тохируулагч лазерыг хөгжүүлэхээс гадна VCSEL-ийн нэг чип болон цахилгаан шингээлтийн модулятортой нэгтгэсэн тохируулж болох лазер, дээж сараалжтай Bragg цацруулагчтай нэгтгэсэн лазер зэрэг бусад функцийг нэгтгэсэн тохируулж болох лазерууд бас мэдээлсэн. мөн хагас дамжуулагч оптик өсгөгч ба цахилгаан шингээлтийн модулятор.
Долгионы уртыг тохируулах боломжтой лазерыг өргөн ашигладаг тул янз бүрийн бүтэцтэй тохируулдаг лазерыг өөр өөр системд хэрэглэж болох бөгөөд тус бүр нь давуу болон сул талуудтай байдаг. Гадны хөндийн хагас дамжуулагч лазер нь өндөр гаралтын чадал, тасралтгүй тааруулах долгионы урттай тул нарийн туршилтын хэрэгсэлд өргөн зурвасын тохируулж болох гэрлийн эх үүсвэр болгон ашиглаж болно. Фотоны интеграци болон ирээдүйн бүх оптик сүлжээг хангах үүднээс авч үзвэл дээжийн сараалжтай DBR, дээд бүтэцтэй сараалжтай DBR болон модулятор болон өсгөгчтэй нэгтгэсэн тохируулж болох лазерууд нь Z-д тохируулж болох гэрлийн эх үүсвэр байж болох юм.
Гаднах хөндийтэй шилэн сараалжтай тохируулж болох лазер нь энгийн бүтэцтэй, нарийн шугамын өргөнтэй, утас холбоход хялбар ирээдүйтэй гэрлийн эх үүсвэр юм. Хэрэв EA модуляторыг хөндийд нэгтгэх боломжтой бол үүнийг өндөр хурдны тохируулгатай оптик солитон эх үүсвэр болгон ашиглаж болно. Нэмж дурдахад, шилэн лазер дээр суурилсан тохируулж болох шилэн лазерууд сүүлийн жилүүдэд ихээхэн ахиц дэвшил гаргасан. Оптик холбооны гэрлийн эх үүсвэрт тохируулж болох лазерын гүйцэтгэл улам сайжирч, зах зээлийн эзлэх хувь аажмаар нэмэгдэж, хэрэглээний маш тод ирээдүйтэй болно гэж найдаж болно.