توسعه و وضعیت بازار لیزر قابل تنظیم قسمت دوم

توسعه و وضعیت بازار لیزر قابل تنظیم (قسمت دوم)

اصل کار ازلیزر قابل تنظیم

تقریباً سه اصل برای دستیابی به تنظیم طول موج لیزر وجود دارد. بیشترینلیزرهای قابل تنظیماز مواد کاری با خطوط فلورسنت گسترده استفاده کنید. تشدید کننده هایی که لیزر را تشکیل می دهند ، فقط در یک محدوده طول موج بسیار باریک ضرر بسیار کمی دارند. بنابراین ، اولین مورد تغییر طول موج لیزر با تغییر طول موج مربوط به منطقه از دست دادن کم طنین انداز توسط برخی از عناصر (مانند توری) است. دوم تغییر سطح انرژی انتقال لیزر با تغییر برخی از پارامترهای خارجی (مانند میدان مغناطیسی ، دما و غیره) است. سوم استفاده از جلوه های غیرخطی برای دستیابی به تحول و تنظیم طول موج است (به اپتیک غیرخطی ، پراکندگی رامان تحریک شده ، دو برابر شدن فرکانس نوری ، نوسان پارامتری نوری مراجعه کنید). لیزرهای معمولی متعلق به اولین حالت تنظیم عبارتند از: لیزر رنگ ، لیزر کرایسوبری ، لیزر مرکز رنگ ، لیزرهای گاز فشار قوی و لیزرهای برانگیخته قابل تنظیم.

لیزر قابل تنظیم از منظر فناوری تحقق عمدتاً به: فناوری کنترل فعلی ، فناوری کنترل دما و فناوری کنترل مکانیکی تقسیم می شود.
در میان آنها ، فناوری کنترل الکترونیکی برای دستیابی به تنظیم طول موج با تغییر جریان تزریق ، با سرعت تنظیم سطح NS ، پهنای باند تنظیم گسترده ، اما قدرت خروجی کوچک ، بر اساس فناوری کنترل الکترونیکی عمدتا SG-DBR (نمونه برداری از Grating DBR) و لیزر GCSR (بازتاب Grating Grating Direction Coupledling Backward-Sampling-Sampling-Sampling-Samleing-Samleing) است. فناوری کنترل دما با تغییر ضریب شکست منطقه فعال لیزر ، طول موج خروجی لیزر را تغییر می دهد. این فناوری ساده اما کند است و می تواند با عرض باند باریک تنها چند نانومتر تنظیم شود. اصلی ترین آنها مبتنی بر فناوری کنترل دما هستندلیزر DFB(بازخورد توزیع شده) و لیزر DBR (بازتاب Bragg توزیع شده). کنترل مکانیکی عمدتاً بر اساس فناوری MEMS (سیستم میکرو الکترو مکانیکی) برای تکمیل انتخاب طول موج ، با پهنای باند قابل تنظیم بزرگ ، قدرت خروجی بالا است. ساختارهای اصلی مبتنی بر فناوری کنترل مکانیکی DFB (بازخورد توزیع شده) ، ECL (لیزر حفره خارجی) و VCSEL (لیزر سطح حفره عمودی) است. موارد زیر از این جنبه های اصل لیزرهای قابل تنظیم توضیح داده شده است.

برنامه ارتباطی نوری

لیزر Tunable یک دستگاه اصلی نوری در نسل جدیدی از سیستم چند برابر تقسیم طول موج متراکم و تبادل فوتون در شبکه تمام نوری است. کاربرد آن ظرفیت ، انعطاف پذیری و مقیاس پذیری سیستم انتقال فیبر نوری را تا حد زیادی افزایش می دهد و تنظیم مداوم یا شبه و مبهم را در یک محدوده طول موج وسیع تحقق بخشیده است.
شرکت ها و موسسات تحقیقاتی در سراسر جهان به طور فعال تحقیق و توسعه لیزرهای قابل تنظیم را ارتقا می دهند و پیشرفت جدید دائماً در این زمینه انجام می شود. عملکرد لیزرهای قابل تنظیم به طور مداوم بهبود می یابد و هزینه دائماً کاهش می یابد. در حال حاضر ، لیزرهای قابل تنظیم عمدتاً به دو دسته تقسیم می شوند: لیزرهای قابل تنظیم نیمه هادی و لیزرهای فیبر قابل تنظیم.
لیزر نیمه هادییک منبع نور مهم در سیستم ارتباطی نوری است که دارای ویژگی های اندازه کوچک ، وزن سبک ، راندمان تبدیل بالا ، صرفه جویی در مصرف برق و غیره است و به راحتی می توان به ادغام تک تراشه تک تراشه با سایر دستگاه ها رسید. می توان آن را به لیزر بازخورد توزیع شده قابل تنظیم ، لیزر آینه Bragg توزیع شده ، سیستم میکروموتور سطح حفره عمودی ساطع کننده لیزر و لیزر نیمه هادی حفره خارجی تقسیم کرد.
توسعه لیزر فیبر قابل تنظیم به عنوان یک رسانه افزایش و توسعه دیود لیزر نیمه هادی به عنوان منبع پمپ ، توسعه لیزرهای فیبر را تا حد زیادی ارتقا داده است. لیزر قابل تنظیم بر اساس پهنای باند افزایش 80 نانومتری فیبر دوپ شده است و عنصر فیلتر برای کنترل طول موج لیزینگ به حلقه اضافه می شود و تنظیم طول موج را تحقق می بخشد.
توسعه لیزر نیمه هادی قابل تنظیم در جهان بسیار فعال است و پیشرفت نیز بسیار سریع است. از آنجا که لیزرهای قابل تنظیم به تدریج از نظر هزینه و عملکرد به لیزرهای طول موج ثابت نزدیک می شوند ، به ناچار بیشتر و بیشتر در سیستم های ارتباطی مورد استفاده قرار می گیرند و نقش مهمی در شبکه های تمام نوری در آینده ایفا می کنند.

چشم انداز توسعه
انواع مختلفی از لیزرهای قابل تنظیم وجود دارد که به طور کلی با معرفی بیشتر مکانیسم های تنظیم طول موج بر اساس لیزرهای مختلف طول موج ایجاد می شوند و برخی از کالاها در سطح بین المللی به بازار عرضه می شوند. علاوه بر توسعه لیزرهای قابل تنظیم نوری مداوم ، لیزرهای قابل تنظیم با سایر توابع یکپارچه نیز گزارش شده است ، مانند لیزر قابل تنظیم با یک تراشه منفرد VCSEL و یک تعدیل کننده جذب الکتریکی ، و لیزر یکپارچه با یک بازتابنده براق نمونه و یک تقویت کننده نوری نیمه هادی و یک سازنده جذب الکتریکی.
از آنجا که لیزر قابل تنظیم طول موج به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد ، لیزر قابل تنظیم ساختارهای مختلف را می توان در سیستم های مختلف اعمال کرد و هرکدام دارای مزایا و معایب هستند. لیزر نیمه هادی حفره خارجی به دلیل قدرت خروجی زیاد و طول موج قابل تنظیم مداوم می تواند به عنوان منبع نور قابل تنظیم در ابزارهای آزمایشی دقیق استفاده شود. از منظر ادغام فوتون و دیدار با شبکه آینده نوری ، نمونه DBR نمونه ای ، DBR روکش دار و لیزرهای قابل تنظیم که با تعدیل کننده ها و تقویت کننده ها یکپارچه شده است ، ممکن است امیدوار کننده منابع نوری قابل تنظیم برای Z باشد.
لیزر قابل تنظیم فیبر با حفره خارجی نیز نوعی امیدوار کننده از منبع نور است که دارای ساختار ساده ، عرض خط باریک و اتصال فیبر آسان است. اگر تعدیل کننده EA بتواند در حفره ادغام شود ، می توان از آن به عنوان یک منبع سولیتون نوری قابل تنظیم با سرعت بالا استفاده کرد. علاوه بر این ، لیزرهای فیبر قابل تنظیم بر اساس لیزرهای فیبر در سالهای اخیر پیشرفت قابل توجهی داشته اند. انتظار می رود که عملکرد لیزرهای قابل تنظیم در منابع نوری ارتباطی نوری بیشتر بهبود یابد و سهم بازار با چشم انداز کاربرد بسیار روشن به تدریج افزایش یابد.