Pembangunan dan status pasaran laser boleh tala Bahagian dua

Pembangunan dan status pasaran laser boleh tala (Bahagian dua)

Prinsip kerjalaser boleh laras

Terdapat kira-kira tiga prinsip untuk mencapai penalaan panjang gelombang laser. Kebanyakanlaser boleh larasgunakan bahan kerja dengan garisan pendarfluor lebar. Resonator yang membentuk laser mempunyai kehilangan yang sangat rendah hanya dalam julat panjang gelombang yang sangat sempit. Oleh itu, yang pertama ialah menukar panjang gelombang laser dengan menukar panjang gelombang yang sepadan dengan kawasan kehilangan rendah resonator oleh beberapa elemen (seperti parut). Yang kedua ialah mengalihkan tahap tenaga peralihan laser dengan menukar beberapa parameter luaran (seperti medan magnet, suhu, dll.). Yang ketiga ialah penggunaan kesan tak linear untuk mencapai transformasi dan penalaan panjang gelombang (lihat optik tak linear, serakan Raman yang dirangsang, penggandaan frekuensi optik, ayunan parametrik optik). Laser biasa yang tergolong dalam mod penalaan pertama ialah laser pewarna, laser krisoberil, laser pusat warna, laser gas tekanan tinggi boleh tala dan laser excimer boleh tala.

Laser merdu dari perspektif teknologi realisasi terutamanya dibahagikan kepada: teknologi kawalan semasa, teknologi kawalan suhu dan teknologi kawalan mekanikal.
Antaranya, teknologi kawalan elektronik adalah untuk mencapai penalaan panjang gelombang dengan menukar arus suntikan, dengan kelajuan penalaan peringkat NS, lebar jalur penalaan lebar, tetapi kuasa keluaran kecil, berdasarkan teknologi kawalan elektronik terutamanya SG-DBR (sampel grating DBR) dan Laser GCSR(gandingan berarah parut tambahan pantulan pensampelan ke belakang) . Teknologi kawalan suhu mengubah panjang gelombang keluaran laser dengan menukar indeks biasan kawasan aktif laser. Teknologi ini mudah, tetapi perlahan, dan boleh dilaraskan dengan lebar jalur sempit hanya beberapa nm. Yang utama berdasarkan teknologi kawalan suhu ialahLaser DFB(maklum balas yang diedarkan) dan laser DBR (pantulan Bragg Teragih). Kawalan mekanikal terutamanya berdasarkan teknologi MEMS (sistem mikro-elektro-mekanikal) untuk melengkapkan pemilihan panjang gelombang, dengan lebar jalur boleh laras yang besar, kuasa keluaran yang tinggi. Struktur utama berdasarkan teknologi kawalan mekanikal ialah DFB (maklum balas teragih), ECL (laser rongga luar) dan VCSEL (laser pemancar permukaan rongga menegak). Berikut dijelaskan dari aspek prinsip laser boleh tala ini.

Aplikasi komunikasi optik

Laser merdu ialah peranti optoelektronik utama dalam generasi baharu sistem pemultipleksan pembahagian panjang gelombang padat dan pertukaran foton dalam rangkaian semua optik. Aplikasinya sangat meningkatkan kapasiti, fleksibiliti dan skalabiliti sistem penghantaran gentian optik, dan telah merealisasikan penalaan berterusan atau separa berterusan dalam julat panjang gelombang yang luas.
Syarikat dan institusi penyelidikan di seluruh dunia sedang giat mempromosikan penyelidikan dan pembangunan laser boleh tala, dan kemajuan baharu sentiasa dibuat dalam bidang ini. Prestasi laser boleh tala sentiasa dipertingkatkan dan kosnya sentiasa dikurangkan. Pada masa ini, laser boleh tala terbahagi kepada dua kategori: laser boleh tala semikonduktor dan laser gentian boleh tala.
Laser semikonduktoradalah sumber cahaya penting dalam sistem komunikasi optik, yang mempunyai ciri-ciri saiz kecil, ringan, kecekapan penukaran yang tinggi, penjimatan kuasa, dan lain-lain, dan mudah untuk mencapai penyepaduan optoelektronik cip tunggal dengan peranti lain. Ia boleh dibahagikan kepada laser maklum balas teragih boleh melaras, laser cermin Bragg yang diedarkan, laser pemancar permukaan rongga menegak sistem mikromotor dan laser semikonduktor rongga luar.
Pembangunan laser gentian boleh tala sebagai medium keuntungan dan pembangunan diod laser semikonduktor sebagai sumber pam telah banyak menggalakkan pembangunan laser gentian. Laser boleh tala adalah berdasarkan lebar jalur keuntungan 80nm gentian doped, dan elemen penapis ditambah pada gelung untuk mengawal panjang gelombang pengelasan dan merealisasikan penalaan panjang gelombang.
Pembangunan laser semikonduktor boleh tala sangat aktif di dunia, dan kemajuannya juga sangat pantas. Apabila laser boleh tala secara beransur-ansur menghampiri laser panjang gelombang tetap dari segi kos dan prestasi, ia tidak dapat tidak akan digunakan lebih dan lebih dalam sistem komunikasi dan memainkan peranan penting dalam rangkaian semua optik masa hadapan.

Prospek pembangunan
Terdapat banyak jenis laser boleh tala, yang umumnya dibangunkan dengan memperkenalkan lagi mekanisme penalaan panjang gelombang berdasarkan pelbagai laser panjang gelombang tunggal, dan beberapa komoditi telah dibekalkan ke pasaran di peringkat antarabangsa. Sebagai tambahan kepada pembangunan laser boleh tala optik berterusan, laser boleh tala dengan fungsi lain terintegrasi juga telah dilaporkan, seperti laser boleh tala disepadukan dengan satu cip VCSEL dan modulator penyerapan elektrik, dan laser disepadukan dengan pemantul Bragg parut sampel. dan penguat optik semikonduktor dan modulator penyerapan elektrik.
Oleh kerana laser boleh tala panjang gelombang digunakan secara meluas, laser boleh tala pelbagai struktur boleh digunakan pada sistem yang berbeza, dan masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan. Laser semikonduktor rongga luar boleh digunakan sebagai sumber cahaya boleh tala jalur lebar dalam instrumen ujian ketepatan kerana kuasa keluarannya yang tinggi dan panjang gelombang boleh tala berterusan. Dari perspektif integrasi foton dan memenuhi rangkaian semua optik masa hadapan, DBR parut sampel, DBR parut berstruktur super dan laser boleh tala yang disepadukan dengan modulator dan penguat mungkin menjanjikan sumber cahaya boleh tala untuk Z.
Laser parut gentian boleh tala dengan rongga luaran juga merupakan jenis sumber cahaya yang menjanjikan, yang mempunyai struktur ringkas, lebar garisan sempit dan gandingan gentian yang mudah. Jika modulator EA boleh disepadukan dalam rongga, ia juga boleh digunakan sebagai sumber soliton optik boleh tala berkelajuan tinggi. Di samping itu, laser gentian boleh tala berdasarkan laser gentian telah mencapai kemajuan yang besar dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Ia boleh dijangka bahawa prestasi laser boleh tala dalam sumber cahaya komunikasi optik akan dipertingkatkan lagi, dan bahagian pasaran akan meningkat secara beransur-ansur, dengan prospek aplikasi yang sangat cerah.