Ontwikkeling en markstatus van instelbare laser Deel twee

Ontwikkeling en markstatus van instelbare laser (Deel twee)

Werksbeginsel vaninstelbare laser

Daar is rofweg drie beginsels vir die bereiking van lasergolflengte-instelling. Die meesteinstelbare lasersgebruik werkende stowwe met wye fluoresserende lyne. Die resonators waaruit die laser bestaan, het baie lae verliese net oor 'n baie smal golflengtereeks. Daarom is die eerste om die golflengte van die laser te verander deur die golflengte te verander wat ooreenstem met die lae verliesgebied van die resonator deur sommige elemente (soos 'n rooster). Die tweede is om die energievlak van die laseroorgang te verskuif deur sommige eksterne parameters (soos magnetiese veld, temperatuur, ens.) te verander. Die derde is die gebruik van nie-lineêre effekte om golflengte-transformasie en -afstemming te bewerkstellig (sien nie-lineêre optika, gestimuleerde Raman-verstrooiing, optiese frekwensieverdubbeling, optiese parametriese ossillasie). Tipiese lasers wat aan die eerste instelmodus behoort, is kleurstoflasers, chrysoberiellasers, kleursentrumlasers, verstelbare hoëdrukgaslasers en verstelbare eksimerlasers.

Instelbare laser vanuit die oogpunt van realiseringstegnologie word hoofsaaklik verdeel in: huidige beheertegnologie, temperatuurbeheertegnologie en meganiese beheertegnologie.
Onder hulle is die elektroniese beheertegnologie om golflengte-instelling te bereik deur die inspuitstroom te verander, met NS-vlak tuningspoed, wye tuningbandwydte, maar klein uitsetkrag, gebaseer op die elektroniese beheertegnologie hoofsaaklik SG-DBR (monsterrooster DBR) en GCSR laser (hulprooster rigtingkoppeling terugwaarts-steekproefrefleksie). Die temperatuurbeheertegnologie verander die uitsetgolflengte van die laser deur die brekingsindeks van die laseraktiewe gebied te verander. Die tegnologie is eenvoudig, maar stadig, en kan verstel word met 'n smal bandwydte van slegs 'n paar nm. Die belangrikstes gebaseer op temperatuurbeheertegnologie isDFB laser(verspreide terugvoer) en DBR-laser (Verspreide Bragg-refleksie). Meganiese beheer is hoofsaaklik gebaseer op MEMS (mikro-elektro-meganiese stelsel) tegnologie om die keuse van golflengte te voltooi, met groot verstelbare bandwydte, hoë uitsetkrag. Die hoofstrukture gebaseer op meganiese beheertegnologie is DFB (verspreide terugvoer), ECL (eksterne holte-laser) en VCSEL (vertikale holte-oppervlak-emitterende laser). Die volgende word vanuit hierdie aspekte van die beginsel van verstelbare lasers verduidelik.

Optiese kommunikasie toepassing

Instelbare laser is 'n belangrike opto-elektroniese toestel in 'n nuwe generasie digte golflengteverdeling-multipleksingstelsel en fotonuitruiling in 'n geheeloptiese netwerk. Die toepassing daarvan verhoog die kapasiteit, buigsaamheid en skaalbaarheid van optiese veseltransmissiestelsel aansienlik, en het deurlopende of kwasi-kontinue afstemming in 'n wye golflengtereeks gerealiseer.
Maatskappye en navorsingsinstellings regoor die wêreld bevorder aktief die navorsing en ontwikkeling van instelbare lasers, en nuwe vordering word voortdurend op hierdie gebied gemaak. Die werkverrigting van verstelbare lasers word voortdurend verbeter en die koste word voortdurend verminder. Tans word verstelbare lasers hoofsaaklik in twee kategorieë verdeel: halfgeleier-verstelbare lasers en verstelbare vesellasers.
Halfgeleier laseris 'n belangrike ligbron in optiese kommunikasiestelsel, wat die kenmerke van klein grootte, ligte gewig, hoë omskakelingsdoeltreffendheid, kragbesparing, ens. het, en is maklik om enkelskyfie opto-elektroniese integrasie met ander toestelle te bereik. Dit kan verdeel word in instelbare verspreide terugvoerlaser, verspreide Bragg-spieëllaser, mikromotoriese stelsel vertikale holteoppervlak-emitterende laser en eksterne holte halfgeleierlaser.
Die ontwikkeling van die verstelbare vesellaser as 'n aanwinsmedium en die ontwikkeling van die halfgeleierlaserdiode as 'n pompbron het die ontwikkeling van vesellasers grootliks bevorder. Die instelbare laser is gebaseer op die 80nm-aanwinsbandwydte van die gedoteerde vesel, en die filterelement word by die lus gevoeg om die lasergolflengte te beheer en die golflengte-instelling te realiseer.
Die ontwikkeling van instelbare halfgeleierlaser is baie aktief in die wêreld, en die vordering is ook baie vinnig. Soos verstelbare lasers geleidelik vaste-golflengte-lasers nader in terme van koste en werkverrigting, sal hulle onvermydelik meer en meer in kommunikasiestelsels gebruik word en 'n belangrike rol speel in toekomstige alles-optiese netwerke.

Ontwikkeling vooruitsig
Daar is baie soorte instelbare lasers, wat oor die algemeen ontwikkel word deur die verdere bekendstelling van golflengte-instelmeganismes op grond van verskeie enkelgolflengte-lasers, en sommige kommoditeite is internasionaal aan die mark verskaf. Benewens die ontwikkeling van deurlopende optiese verstelbare lasers, is verstelbare lasers met geïntegreerde ander funksies ook aangemeld, soos die verstelbare laser geïntegreer met 'n enkele skyfie van VCSEL en 'n elektriese absorpsiemodulator, en die laser geïntegreer met 'n monsterrooster Bragg-reflektor en 'n halfgeleier optiese versterker en 'n elektriese absorpsie modulator.
Omdat die golflengte-verstelbare laser wyd gebruik word, kan die verstelbare laser van verskeie strukture op verskillende stelsels toegepas word, en elkeen het voor- en nadele. Eksterne holte halfgeleier laser kan gebruik word as 'n wyeband verstelbare ligbron in presisie toets instrumente as gevolg van sy hoë uitset krag en deurlopende verstelbare golflengte. Vanuit die perspektief van fotonintegrasie en ontmoeting met die toekomstige alles-optiese netwerk, kan monsterrooster DBR, gesuperstruktureerde rooster DBR en verstelbare lasers geïntegreer met modulators en versterkers belowende verstelbare ligbronne vir Z wees.
Veselrooster instelbare laser met eksterne holte is ook 'n belowende soort ligbron, wat 'n eenvoudige struktuur, smal lynwydte en maklike veselkoppeling het. As die EA-modulator in die holte geïntegreer kan word, kan dit ook as 'n hoëspoed-instelbare optiese soliton-bron gebruik word. Boonop het verstelbare vesellasers wat op vesellasers gebaseer is, die afgelope jare aansienlike vordering gemaak. Daar kan verwag word dat die werkverrigting van verstelbare lasers in optiese kommunikasie ligbronne verder verbeter sal word, en die markaandeel sal geleidelik toeneem, met baie helder toepassingsvooruitsigte.