Laser sintonizagarriaren garapena eta merkatuaren egoera Bigarren zatia

Laser sintonizagarriaren garapena eta merkatuaren egoera (bigarren zatia)

Funtzionamendu printzipioalaser sintonizagarria

Laser uhin-luzeraren doikuntza lortzeko hiru printzipio daude gutxi gorabehera. Gehienaklaser sintonizagarriakerabili fluoreszentzia-lerro zabalak dituzten lan-substantziak. Laserra osatzen duten erresonadoreek galera oso txikiak dituzte uhin-luzera tarte oso estu batean bakarrik. Beraz, lehenengoa laserraren uhin-luzera aldatzea da, erresonadorearen galera txikiko eskualdeari dagokion uhin-luzera elementu batzuen bidez aldatuz (adibidez, sare bat). Bigarrena laserraren trantsizioaren energia-maila aldatzea da kanpoko parametro batzuk aldatuz (adibidez, eremu magnetikoa, tenperatura, etab.). Hirugarrena efektu ez-linealak erabiltzea da uhin-luzeraren eraldaketa eta sintonizazioa lortzeko (ikus optika ez-lineala, Raman sakabanaketa estimulatua, maiztasun optikoaren bikoizketa, oszilazio parametriko optikoa). Lehenengo sintonizazio moduari dagozkion laser tipikoak hauek dira: tindagai-laserrak, krisoberilo-laserrak, kolore-zentroko laserrak, presio handiko gas-laser sintonizagarriak eta exzimero-laser sintonizagarriak.

Errealizazio-teknologiaren ikuspegitik, laser sintonizagarria honako hauetan banatzen da batez ere: korronte-kontrolaren teknologia, tenperatura-kontrolaren teknologia eta kontrol mekanikoaren teknologia.
Horien artean, kontrol elektronikoaren teknologiak injekzio-korrontea aldatuz uhin-luzeraren doikuntza lortzea du helburu, NS mailako doikuntza-abiadurarekin, doikuntza-banda-zabalera zabalarekin, baina irteera-potentzia txikiarekin, batez ere SG-DBR (laginketa-sareta DBR) eta GCSR laserra (sareta laguntzailearen norabide-akoplamenduko atzeranzko laginketa-islapena) kontrol elektronikoaren teknologian oinarrituta. Tenperatura-kontrolaren teknologiak laserraren irteerako uhin-luzera aldatzen du laserraren eskualde aktiboaren errefrakzio-indizea aldatuz. Teknologia sinplea da, baina motela, eta nm gutxi batzuetako banda-zabalera estu batekin doi daiteke. Tenperatura-kontrolaren teknologian oinarritutako nagusiak hauek dira:DFB laserra(feedback banatua) eta DBR laserra (Bragg islapen banatua). Kontrol mekanikoa batez ere MEMS (sistema mikroelektromekanikoa) teknologian oinarritzen da uhin-luzeraren hautaketa osatzeko, banda-zabalera erregulagarri handiarekin eta irteera-potentzia handiarekin. Kontrol mekanikoaren teknologian oinarritutako egitura nagusiak DFB (feedback banatua), ECL (kanpoko barrunbeko laserra) eta VCSEL (barrunbe bertikaleko gainazaleko igorpen laserra) dira. Jarraian, laser sintonizagarrien printzipioaren alderdi hauetatik azaltzen da.

Komunikazio optikoaren aplikazioa

Laser sintonizagarria funtsezko gailu optoelektronikoa da uhin-luzera bidezko multiplexazio-sistema trinkoaren belaunaldi berri batean eta sare optiko oso batean fotoi-trukean. Bere aplikazioak zuntz optikoaren transmisio-sistemaren edukiera, malgutasuna eta eskalagarritasuna asko handitzen ditu, eta sintonizazio jarraitua edo ia-jarraitua lortu du uhin-luzera-tarte zabal batean.
Mundu osoko enpresek eta ikerketa-erakundeek laser sintonizagarrien ikerketa eta garapena sustatzen ari dira aktiboki, eta etengabe aurrerapen berriak egiten ari dira arlo honetan. Laser sintonizagarrien errendimendua etengabe hobetzen da eta kostua etengabe murrizten da. Gaur egun, laser sintonizagarriak bi kategoriatan banatzen dira batez ere: erdieroalezko laser sintonizagarriak eta zuntz sintonizagarriko laserrak.
Erdieroale laserraKomunikazio optikoko sistemetan argi-iturri garrantzitsua da, tamaina txikia, pisu arina, bihurketa-eraginkortasun handia, energia aurreztea eta abar dituena, eta erraza da txip bakarreko optoelektronikako integrazioa lortzea beste gailu batzuekin. Distribuitzeko feedback banatuko laser sintonizagarrian, banatutako Bragg ispiluko laserrean, mikromotor sistemako barrunbe bertikaleko gainazaleko igorpeneko laserrean eta kanpoko barrunbeko erdieroaleko laserrean bana daiteke.
Zuntz sintonizagarriko laserra irabazi-euskarri gisa garatzeak eta erdieroalezko laser diodoa ponpaketa-iturri gisa garatzeak asko sustatu du zuntz laserren garapena. Laser sintonizagarria zuntz dopatuaren 80nm-ko irabazi-banda-zabaleran oinarritzen da, eta iragazki-elementua begiztari gehitzen zaio laser-uhin-luzera kontrolatzeko eta uhin-luzeraren doikuntza lortzeko.
Munduan oso aktiboa da laser erdieroale sintonizagarrien garapena, eta aurrerapena ere oso azkarra da. Laser sintonizagarriak pixkanaka uhin-luzera finkoko laserretara hurbiltzen diren heinean kostuari eta errendimenduari dagokionez, gero eta gehiago erabiliko dira komunikazio sistemetan eta paper garrantzitsua izango dute etorkizuneko sare optikoetan.

Garapen-perspektiba
Laser sintonizagarri mota asko daude, eta, oro har, uhin-luzera bakarreko hainbat laser oinarritzat hartuta uhin-luzera sintonizatzeko mekanismoak gehiago sartuz garatzen dira, eta produktu batzuk nazioartean merkaturatu dira. Laser sintonizagarri optiko jarraituen garapenaz gain, beste funtzio integratuak dituzten laser sintonizagarriak ere jakinarazi dira, hala nola VCSEL txip bakarrarekin eta xurgapen elektriko modulatzaile batekin integratutako laser sintonizagarria, eta lagin-sare Bragg islatzaile batekin eta erdieroale anplifikadore optiko batekin eta xurgapen elektriko modulatzaile batekin integratutako laserra.
Uhin-luzera sintonizagarria den laserra oso erabilia denez, egitura desberdinetako laser sintonizagarriak sistema desberdinetan aplika daitezke, eta bakoitzak abantailak eta desabantailak ditu. Kanpoko barrunbeko erdieroale laserra banda zabaleko argi-iturri sintonizagarri gisa erabil daiteke zehaztasun-proba-tresnetan, irteera-potentzia handia eta uhin-luzera sintonizagarri jarraitua duelako. Fotoien integrazioaren eta etorkizuneko sare guztiz optikoari erantzuteko ikuspegitik, lagin-sareta DBR, gainegituratutako sare DBR eta modulatzaileekin eta anplifikadoreekin integratutako laser sintonizagarriak Z-rako argi-iturri sintonizagarri itxaropentsuak izan daitezke.
Kanpoko barrunbea duen zuntz-sare bidezko laser sintonizagarria ere argi-iturri mota itxaropentsua da, egitura sinplea, lerro-zabalera estua eta zuntz-akoplamendu erraza dituena. EA modulatzailea barrunbean integra badaiteke, abiadura handiko solitoi optiko sintonizagarri gisa ere erabil daiteke. Horrez gain, zuntz-laserretan oinarritutako zuntz-laser sintonizagarriek aurrerapen handiak egin dituzte azken urteotan. Espero daiteke komunikazio optikoko argi-iturrietan laser sintonizagarrien errendimendua are gehiago hobetzea, eta merkatu-kuota pixkanaka handitzea, aplikazio-itxaropen oso distiratsuak izanik.