Sozlanadigan lazerning rivojlanishi va bozor holati Ikkinchi qism

Sozlanadigan lazerning rivojlanishi va bozor holati (ikkinchi qism)

Ishlash printsipisozlanishi lazer

Lazer to'lqin uzunligini sozlashga erishish uchun taxminan uchta tamoyil mavjud.sozlanishi lazerlarkeng lyuminestsent chiziqlarga ega ishlaydigan moddalardan foydalaning. Lazerni tashkil etuvchi rezonatorlar juda tor to'lqin uzunligi diapazonida juda past yo'qotishlarga ega. Shuning uchun, birinchisi, ba'zi elementlar (masalan, panjara) tomonidan rezonatorning past yo'qotish mintaqasiga mos keladigan to'lqin uzunligini o'zgartirish orqali lazerning to'lqin uzunligini o'zgartirish. Ikkinchisi, ba'zi tashqi parametrlarni (masalan, magnit maydon, harorat va boshqalar) o'zgartirish orqali lazer o'tishining energiya darajasini siljitish. Uchinchisi, to'lqin uzunligi transformatsiyasi va sozlashga erishish uchun chiziqli bo'lmagan effektlardan foydalanish (qarang: chiziqli bo'lmagan optika, stimulyatsiya qilingan Raman sochilishi, optik chastota ikki baravar ko'payishi, optik parametrik tebranish). Birinchi sozlash rejimiga tegishli odatiy lazerlar bo'yoq lazerlari, xrizoberil lazerlari, rang markazi lazerlari, sozlanishi yuqori bosimli gaz lazerlari va sozlanishi eksimer lazerlaridir.

Amalga oshirish texnologiyasi nuqtai nazaridan sozlanishi mumkin bo'lgan lazer asosan quyidagilarga bo'linadi: oqimni boshqarish texnologiyasi, haroratni boshqarish texnologiyasi va mexanik boshqaruv texnologiyasi.
Ular orasida elektron boshqaruv texnologiyasi asosan SG-DBR (namuna olish panjarasi DBR) va GCSR lazeri (yordamchi panjara yo'nalishli ulash orqaga-namuna olish aks ettirish) elektron boshqaruv texnologiyasiga asoslangan NS darajasidagi sozlash tezligi, keng sozlash o'tkazish qobiliyati, lekin kichik chiqish quvvati bilan in'ektsiya oqimini o'zgartirish orqali to'lqin uzunligini sozlashga erishishdir. Haroratni boshqarish texnologiyasi lazer faol mintaqasining sinish indeksini o'zgartirish orqali lazerning chiqish to'lqin uzunligini o'zgartiradi. Texnologiya oddiy, ammo sekin va atigi bir necha nm tor polosali kenglik bilan sozlanishi mumkin. Haroratni boshqarish texnologiyasiga asoslangan asosiylari quyidagilardirDFB lazeri(tarqatilgan teskari aloqa) va DBR lazeri (tarqatilgan Bragg aks ettirish). Mexanik boshqaruv asosan to'lqin uzunligini tanlashni yakunlash uchun MEMS (mikroelektromexanik tizim) texnologiyasiga asoslangan bo'lib, katta sozlanishi mumkin bo'lgan o'tkazish qobiliyatiga, yuqori chiqish quvvatiga ega. Mexanik boshqaruv texnologiyasiga asoslangan asosiy tuzilmalar DFB (tarqatilgan teskari aloqa), ECL (tashqi bo'shliq lazeri) va VCSEL (vertikal bo'shliq yuzasi nurlantiruvchi lazer) hisoblanadi. Sozlanishi mumkin bo'lgan lazerlar printsipining ushbu jihatlaridan quyidagilar tushuntiriladi.

Optik aloqa qo'llanilishi

Sozlanadigan lazer - bu yangi avlod zich to'lqin uzunligini bo'lish multiplekslash tizimi va to'liq optik tarmoqdagi foton almashinuvidagi asosiy optoelektronik qurilma. Uning qo'llanilishi optik tolali uzatish tizimining sig'imi, moslashuvchanligi va masshtablanishini sezilarli darajada oshiradi va keng to'lqin uzunligi diapazonida uzluksiz yoki yarim uzluksiz sozlashni amalga oshirdi.
Dunyo bo'ylab kompaniyalar va tadqiqot muassasalari sozlanadigan lazerlarni tadqiq qilish va ishlab chiqishni faol ravishda targ'ib qilmoqdalar va bu sohada doimiy ravishda yangi yutuqlarga erishilmoqda. Sozlanadigan lazerlarning ishlashi doimiy ravishda yaxshilanmoqda va narxi doimiy ravishda kamaymoqda. Hozirgi vaqtda sozlanadigan lazerlar asosan ikki toifaga bo'linadi: yarimo'tkazgich sozlanadigan lazerlar va sozlanadigan tolali lazerlar.
Yarimo'tkazgichli lazeroptik aloqa tizimidagi muhim yorug'lik manbai bo'lib, kichik o'lcham, yengil vazn, yuqori konversiya samaradorligi, energiya tejash va boshqalar xususiyatlariga ega va boshqa qurilmalar bilan bitta chipli optoelektronik integratsiyaga erishish oson. Uni sozlanishi mumkin bo'lgan taqsimlangan teskari aloqa lazeri, taqsimlangan Bragg oyna lazeri, mikromotor tizimi vertikal bo'shliq yuzasi chiqaradigan lazer va tashqi bo'shliq yarimo'tkazgich lazeriga bo'lish mumkin.
Kuchaytiruvchi muhit sifatida sozlanadigan tolali lazerning rivojlanishi va nasos manbai sifatida yarimo'tkazgichli lazer diodining rivojlanishi tolali lazerlarning rivojlanishiga katta hissa qo'shdi. Sozlanadigan lazer lehimlangan tolaning 80 nm kuchaytirish o'tkazish qobiliyatiga asoslangan va filtr elementi lazer to'lqin uzunligini boshqarish va to'lqin uzunligini sozlashni amalga oshirish uchun halqaga qo'shiladi.
Sozlanadigan yarimo'tkazgichli lazerning rivojlanishi dunyoda juda faol va bu jarayon ham juda tez. Sozlanadigan lazerlar narx va ishlash jihatidan asta-sekin sobit to'lqin uzunligidagi lazerlarga yaqinlashib borayotganligi sababli, ular muqarrar ravishda aloqa tizimlarida tobora ko'proq qo'llaniladi va kelajakda to'liq optik tarmoqlarda muhim rol o'ynaydi.

Rivojlanish istiqbollari
Sozlanishi mumkin bo'lgan lazerlarning ko'p turlari mavjud bo'lib, ular odatda turli xil bitta to'lqinli lazerlar asosida to'lqin uzunligini sozlash mexanizmlarini yanada joriy etish orqali ishlab chiqilgan va ba'zi mahsulotlar xalqaro bozorga yetkazib berilgan. Uzluksiz optik sozlanishi lazerlarni ishlab chiqishdan tashqari, boshqa funktsiyalarga ega sozlanishi mumkin bo'lgan lazerlar ham xabar qilingan, masalan, VCSELning bitta chipi va elektr yutilish modulyatori bilan integratsiyalashgan sozlanishi lazer va Bragg namunaviy panjara reflektori va yarimo'tkazgichli optik kuchaytirgich va elektr yutilish modulyatori bilan integratsiyalashgan lazer.
To'lqin uzunligi sozlanishi lazer keng qo'llanilganligi sababli, turli tuzilmalarning sozlanishi lazeri turli tizimlarga qo'llanilishi mumkin va ularning har biri o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Tashqi bo'shliqli yarimo'tkazgichli lazer yuqori chiqish quvvati va uzluksiz sozlanishi to'lqin uzunligi tufayli aniq sinov asboblarida keng polosali sozlanishi yorug'lik manbai sifatida ishlatilishi mumkin. Foton integratsiyasi va kelajakdagi to'liq optik tarmoqqa moslashish nuqtai nazaridan, namunaviy panjara DBR, yuqori tuzilgan panjara DBR va modulyatorlar va kuchaytirgichlar bilan integratsiyalashgan sozlanishi lazerlar Z uchun istiqbolli sozlanishi yorug'lik manbalari bo'lishi mumkin.
Tashqi bo'shlig'iga ega bo'lgan tolali panjara sozlanadigan lazer ham istiqbolli yorug'lik manbai turi bo'lib, u oddiy tuzilishga, tor chiziq kengligiga va oson tolali ulanishga ega. Agar EA modulyatori bo'shliqqa o'rnatilishi mumkin bo'lsa, u yuqori tezlikda sozlanadigan optik soliton manbai sifatida ham ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, tolali lazerlarga asoslangan sozlanadigan tolali lazerlar so'nggi yillarda sezilarli yutuqlarga erishdi. Optik aloqa yorug'lik manbalarida sozlanadigan lazerlarning ishlashi yanada yaxshilanishi va bozor ulushi asta-sekin oshib borishi, juda yorqin qo'llanilish istiqbollari bilan kutilmoqda.