Laser sintonizagarriaren garapena eta merkatuaren egoera Bigarren zatia

Laser sintonizagarriaren garapena eta merkatuaren egoera (bigarren zatia)

Lan-printzipioalaser sintonizagarria

Laser uhin-luzera sintonizatzeko hiru printzipio daude gutxi gorabehera. Gehienaksintonizagarriak diren laserrakmarra fluoreszente zabalak dituzten laneko substantziak erabiltzea. Laserra osatzen duten erresonadoreek galera oso baxuak dituzte uhin-luzera tarte oso estuan soilik. Hori dela eta, lehenengoa laserren uhin-luzera aldatzea da, erresonagailuaren galera baxuko eskualdeari dagokion uhin-luzera elementu batzuek aldatuz (esate baterako, sareta). Bigarrena, laser trantsizioaren energia-maila aldatzea da, kanpoko parametro batzuk aldatuz (eremu magnetikoa, tenperatura, etab.). Hirugarrena efektu ez-linealak erabiltzea da uhin-luzeraren eraldaketa eta sintonizazioa lortzeko (ikus optika ez-lineala, Raman sakabanatze estimulatua, maiztasun optikoaren bikoizketa, oszilazio parametriko optikoa). Lehen sintonizazio-moduari dagozkion laser tipikoak kolore-laserak, krisoberilo-laserak, kolore-zentro-laserak, presio handiko gas-laser sintonizagarriak eta sintonizagarriak diren exzimero-laserak dira.

Laser sintonizagarria errealizazio teknologiaren ikuspegitik honako hauetan banatzen da nagusiki: egungo kontrol teknologia, tenperatura kontrolatzeko teknologia eta kontrol mekanikoaren teknologia.
Horien artean, kontrol elektronikoaren teknologia uhin-luzera sintonizatzea da injekzio-korrontea aldatuz, NS mailako sintonizazio-abiadurarekin, sintonizazio-banda zabalera zabalarekin, baina irteera-potentzia txikiarekin, kontrol elektronikoaren teknologian oinarrituta nagusiki SG-DBR (laginketa sare DBR) eta GCSR laserra (sare osagarria norabideko akoplamendua atzera-laginketa islada). Tenperatura kontrolatzeko teknologiak laserren irteerako uhin-luzera aldatzen du laser eskualde aktiboaren errefrakzio-indizea aldatuz. Teknologia sinplea da, baina motela, eta nm gutxiko banda-zabalera estuarekin doi daiteke. Tenperatura kontrolatzeko teknologian oinarritutako nagusiak hauek diraDFB laserra(Banatutako feedbacka) eta DBR laserra (Distributed Bragg isla). Kontrol mekanikoa MEMS (sistema mikro-elektro-mekanikoa) teknologian oinarritzen da batez ere uhin-luzera aukeratzeko, banda-zabalera erregulagarri handiarekin, irteera-potentzia handikoa. Kontrol mekanikoko teknologian oinarritutako egitura nagusiak DFB (retrolikadura banatua), ECL (external cavity laser) eta VCSEL (vertical cavity surface emitting laser) dira. Laser sintonizagarrien printzipioaren alderdi horietatik azaltzen da honako hau.

Komunikazio optikoko aplikazioa

Laser sintonizagarria funtsezko gailu optoelektroniko bat da uhin-luzera trinkoen zatiketa-multiplexazio-sistemaren eta sare optikoko fotoi-trukearen belaunaldi berrian. Bere aplikazioak zuntz optikoaren transmisio-sistemaren ahalmena, malgutasuna eta eskalagarritasuna asko handitzen ditu, eta sintonizazio jarraitua edo ia-etengabea gauzatu du uhin-luzera zabal batean.
Mundu osoko enpresak eta ikerketa-erakundeak modu aktiboan sustatzen ari dira laser sintonizagarrien ikerketa eta garapena, eta etengabe aurrerapen berriak ematen ari dira alor honetan. Laser sintonizagarrien errendimendua etengabe hobetzen da eta kostua etengabe murrizten da. Gaur egun, sintonizagarriak diren laserrak bi kategoriatan banatzen dira nagusiki: erdieroaleak sintonizagarriak eta sintonizagarriak zuntz laserrak.
Laser erdieroaleaKomunikazio optikoko sisteman argi-iturri garrantzitsua da, tamaina txikia, pisu arina, bihurtze-eraginkortasun handia, energia aurreztea, etab. ezaugarriak dituena, eta beste gailu batzuekin txip bakarreko integrazio optoelektronikoa lortzeko erraza da. Banatutako feedback laser sintonizagarria, Bragg ispilu laser banatua, mikromotor-sistemaren barrunbe bertikaleko gainazaleko laserra eta kanpoko barrunbe erdieroaleen laserra bana daiteke.
Sintonizagarria den zuntz-laseraren garapenak irabazi-medio gisa eta erdieroalearen laser-diodoa ponpa-iturri gisa garatzeak asko sustatu du zuntz-laserraren garapena. Sintonizagarria den laserra dopatutako zuntzaren 80 nm-ko irabazteko banda-zabaleran oinarritzen da, eta iragazki-elementua begiztara gehitzen da lasing uhin-luzera kontrolatzeko eta uhin-luzera sintonizatzeko.
Laser erdieroale sintonizagarriaren garapena oso aktiboa da munduan, eta aurrerapena ere oso azkarra da. Laser sintonizagarriak pixkanaka-pixkanaka uhin-luzera finkoko laserretara hurbiltzen diren heinean, kostuari eta errendimenduari dagokionez, ezinbestean gero eta gehiago erabiliko dira komunikazio-sistemetan eta zeregin garrantzitsua izango dute etorkizuneko sare optikoetan.

Garapen-aurreikuspena
Laser sintonizagarri mota asko daude, oro har uhin-luzera sintonizatzeko mekanismoak gehiago sartuz garatzen direnak, uhin-luzera bakarreko laser ezberdinetan oinarrituta, eta salgai batzuk nazioartean merkatura hornitu dira. Etengabeko laser sintonizagarri optikoen garapenaz gain, integratutako beste funtzio batzuk dituzten laser sintonizagarriak ere jakinarazi dira, hala nola VCSEL txip bakar batekin eta xurgapen elektrikoaren modulatzaile batekin integratutako laser sintonizagarria eta Bragg islatzaile lagin batekin integratutako laserra. eta erdieroale anplifikatzaile optiko bat eta xurgapen elektrikoaren moduladore bat.
Uhin-luzera sintonizagarria den laserra asko erabiltzen denez, hainbat egituren laser sintonizagarria sistema ezberdinetan aplika daiteke, eta bakoitzak abantailak eta desabantailak ditu. Kanpoko barrunbe erdieroaleen laserra banda zabaleko argi-iturri doigarri gisa erabil daiteke doitasun probako tresnetan, irteera-potentzia handia eta etengabeko uhin-luzera sintonizagarria direlako. Fotoien integrazioaren ikuspegitik eta etorkizuneko sare optikoa topatzeko, lagin-sare-DBR, gainegitura-sare DBR eta modulatzaile eta anplifikadoreekin integratutako laser sintonizagarriak Z-rako argi iturri sintonizagarriak itxaropentsuak izan daitezke.
Kanpoko barrunbea duen zuntz sareta sintonizagarria den laserra ere argi iturri itxaropentsua da, egitura sinplea, lerro zabalera estua eta zuntz akoplamendu erraza duena. EA moduladorea barrunbean integra badaiteke, abiadura handiko sintonizagarria den soliton optiko iturri gisa ere erabil daiteke. Gainera, zuntz laserretan oinarritutako zuntz sintonizagarrien laserrek aurrerapen handia egin dute azken urteotan. Espero daiteke komunikazio optikoko argi iturrietan sintonizatzeko laserren errendimendua gehiago hobetuko dela eta merkatu-kuota pixkanaka handituko dela, aplikazio-aukera oso distiratsuekin.