Тохируулж болдог лазерын хөгжил ба зах зээлийн байдал Хоёрдугаар хэсэг

Тохируулж болдог лазерын хөгжил ба зах зээлийн байдал (Хоёрдугаар хэсэг)

Ажиллах зарчимтохируулж болох лазер

Лазерын долгионы уртыг тохируулахад ойролцоогоор гурван зарчим байдаг. Ихэнх ньтохируулж болох лазеруудөргөн флуоресцент шугамтай ажлын бодисыг ашиглана. Лазерыг бүрдүүлдэг резонаторууд нь маш нарийн долгионы уртын хүрээнд маш бага алдагдалтай байдаг. Тиймээс эхнийх нь зарим элементүүдээр (жишээлбэл, тор) резонаторын бага алдагдалтай бүсэд харгалзах долгионы уртыг өөрчлөх замаар лазерын долгионы уртыг өөрчлөх явдал юм. Хоёр дахь нь зарим гадаад параметрүүдийг (жишээлбэл, соронзон орон, температур гэх мэт) өөрчлөх замаар лазерын шилжилтийн энергийн түвшинг өөрчлөх явдал юм. Гурав дахь нь долгионы уртын хувиргалт болон тохируулгыг хийхийн тулд шугаман бус эффектийг ашиглах явдал юм (шугаман бус оптик, өдөөгдсөн Раманы тархалт, оптик давтамжийн хоёр дахин нэмэгдэх, оптик параметрийн хэлбэлзлийг үзнэ үү). Эхний тохируулгын горимд хамаарах ердийн лазерууд нь будгийн лазер, хризоберил лазер, өнгөний төвийн лазер, тохируулж болох өндөр даралттай хийн лазер болон тохируулж болох эксимер лазер юм.

Хэрэгжүүлэх технологийн үүднээс авч үзвэл тохируулж болох лазерыг голчлон: гүйдлийн хяналтын технологи, температурын хяналтын технологи, механик хяналтын технологи гэж хуваадаг.
Тэдгээрийн дотор электрон удирдлагын технологи нь тарилгын гүйдлийг өөрчлөх замаар долгионы уртыг тохируулах бөгөөд NS түвшний тохируулгын хурд, өргөн тохируулгын зурвасын урттай боловч бага гаралтын чадалтай бөгөөд голчлон SG-DBR (түүвэрлэлтийн торны чиглэлийн холболтын DBR) болон GCSR лазер (туслах торны чиглэлийн холболтын арагшаа түүвэрлэлтийн тусгал)-д суурилсан. Температурын хяналтын технологи нь лазерын идэвхтэй хэсгийн хугарлын индексийг өөрчлөх замаар лазерын гаралтын долгионы уртыг өөрчилдөг. Технологи нь энгийн боловч удаан бөгөөд хэдхэн нм-ийн нарийн зурвасын өргөнөөр тохируулж болно. Температурын хяналтын технологид суурилсан гол технологиуд ньDFB лазер(тархсан санал хүсэлт) болон DBR лазер (тархсан Брэггийн тусгал). Механик удирдлага нь голчлон MEMS (микро-цахилгаан-механик систем) технологид суурилдаг бөгөөд долгионы уртыг бүрэн сонгох боломжтой бөгөөд том тохируулгатай зурвасын өргөн, өндөр гаралтын чадалтай. Механик удирдлагын технологид суурилсан гол бүтэц нь DFB (тархсан санал хүсэлт), ECL (гадаад хөндийн лазер) болон VCSEL (босоо хөндийн гадаргуугийн ялгаруулах лазер) юм. Тохируулж болох лазерын зарчмын эдгээр талуудаас дараахь зүйлийг тайлбарлав.

Оптик холбооны хэрэглээ

Тохируулж болдог лазер нь шинэ үеийн нягт долгионы уртыг хуваах мультиплекс систем болон бүх оптик сүлжээнд фотон солилцооны гол оптоэлектрон төхөөрөмж юм. Үүний хэрэглээ нь шилэн кабелийн дамжуулах системийн багтаамж, уян хатан байдал, өргөтгөх чадварыг ихээхэн нэмэгдүүлж, өргөн долгионы уртын хүрээнд тасралтгүй эсвэл хагас тасралтгүй тохируулгыг бий болгосон.
Дэлхий даяарх компаниуд болон судалгааны байгууллагууд тохируулгатай лазерын судалгаа, хөгжүүлэлтийг идэвхтэй дэмжиж байгаа бөгөөд энэ салбарт шинэ дэвшил байнга гарч байна. Тохируулж болдог лазерын гүйцэтгэл байнга сайжирч, өртөг нь байнга буурч байна. Одоогийн байдлаар тохируулгатай лазеруудыг голчлон хагас дамжуулагч тохируулгатай лазер болон тохируулгатай шилэн лазер гэсэн хоёр ангилалд хуваадаг.
Хагас дамжуулагч лазернь оптик холбооны системийн чухал гэрлийн эх үүсвэр бөгөөд жижиг хэмжээтэй, хөнгөн жинтэй, өндөр хөрвүүлэлтийн үр ашигтай, эрчим хүч хэмнэх гэх мэт шинж чанартай бөгөөд бусад төхөөрөмжтэй нэг чиптэй оптоэлектроник интеграцчилал хийхэд хялбар байдаг. Үүнийг тохируулж болох тархсан санал хүсэлтийн лазер, тархсан Брэгг толин тусгал лазер, микромотор системийн босоо хөндий гадаргуугийн ялгаруулах лазер болон гадаад хөндий хагас дамжуулагч лазер гэж хувааж болно.
Тохируулж болдог шилэн лазерыг олшруулах орчин болгон хөгжүүлэх, хагас дамжуулагч лазерын диодыг шахуургын эх үүсвэр болгон хөгжүүлэх нь шилэн лазерын хөгжлийг ихээхэн дэмжиж байна. Тохируулж болдог лазер нь хольсон шилэн кабелийн 80нм олшруулах зурвасын өргөн дээр суурилдаг бөгөөд шүүлтүүрийн элементийг гогцоонд нэмж, лазерын долгионы уртыг хянаж, долгионы уртыг тохируулдаг.
Тохируулж болдог хагас дамжуулагч лазерын хөгжил дэлхий даяар маш идэвхтэй явагдаж байгаа бөгөөд энэ дэвшил ч мөн маш хурдацтай явагдаж байна. Тохируулж болдог лазерууд нь өртөг болон гүйцэтгэлийн хувьд тогтмол долгионы урттай лазеруудад аажмаар ойртох тусам тэдгээрийг харилцаа холбооны системд улам бүр ашиглаж, ирээдүйн бүрэн оптик сүлжээнд чухал үүрэг гүйцэтгэх нь гарцаагүй.

Хөгжлийн хэтийн төлөв
Төрөл бүрийн нэг долгионы урттай лазерууд дээр суурилсан долгионы уртын тохируулгын механизмыг цаашид нэвтрүүлснээр ерөнхийдөө олон төрлийн тохируулгатай лазерууд байдаг бөгөөд зарим бараа бүтээгдэхүүнийг олон улсын зах зээлд нийлүүлдэг. Тасралтгүй оптик тохируулгатай лазеруудыг хөгжүүлэхээс гадна VCSEL-ийн нэг чип болон цахилгаан шингээлтийн модулятортой нэгтгэсэн тохируулгатай лазер, мөн дээжийн сараалжтай Bragg тусгал болон хагас дамжуулагч оптик өсгөгч болон цахилгаан шингээлтийн модулятортой нэгтгэсэн лазер зэрэг бусад функцтэй нэгтгэсэн тохируулгатай лазеруудын талаар мэдээлсэн.
Долгионы уртыг тохируулж болох лазер өргөн хэрэглэгддэг тул янз бүрийн бүтэцтэй тохируулж болох лазерыг өөр өөр системд ашиглаж болох бөгөөд тус бүр нь давуу болон сул талуудтай. Гадаад хөндий хагас дамжуулагч лазерыг өндөр гаралтын чадал болон тасралтгүй тохируулж болох долгионы урттай тул нарийн туршилтын багаж хэрэгсэлд өргөн зурвасын тохируулж болох гэрлийн эх үүсвэр болгон ашиглаж болно. Фотоны интеграцчлал болон ирээдүйн бүх оптик сүлжээг хангах үүднээс дээжийн торны DBR, дээд бүтэцтэй торны DBR болон модулятор болон өсгөгчтэй нэгтгэсэн тохируулж болох лазерууд нь Z-ийн тохируулж болох гэрлийн эх үүсвэр байж болох юм.
Гаднах хөндийтэй шилэн тороор тохируулж болох лазер нь энгийн бүтэцтэй, нарийн шугамын өргөнтэй, шилэн холболттой, ирээдүйтэй гэрлийн эх үүсвэр юм. Хэрэв EA модуляторыг хөндийд нэгтгэж чадвал өндөр хурдтай тохируулж болох оптик солитон эх үүсвэр болгон ашиглаж болно. Үүнээс гадна, шилэн лазер дээр суурилсан тохируулж болох шилэн лазерууд сүүлийн жилүүдэд мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гаргасан. Оптик холбооны гэрлийн эх үүсвэрт тохируулж болох лазерын гүйцэтгэл улам сайжирч, зах зээлийн эзлэх хувь аажмаар нэмэгдэж, хэрэглээний хэтийн төлөв маш өндөр байх төлөвтэй байна.