Utvikling og markedsstatus for avstembar laser Del to

Utvikling og markedsstatus for avstembar laser (del to)

Arbeidsprinsippet tilavstembar laser

Det er omtrent tre prinsipper for å oppnå laserbølgelengdeinnstilling. De flesteavstembare laserebruk arbeidsstoffer med brede fluorescerende linjer. Resonatorene som utgjør laseren har svært lave tap bare over et veldig smalt bølgelengdeområde. Derfor er den første å endre bølgelengden til laseren ved å endre bølgelengden som tilsvarer lavtapsområdet til resonatoren med noen elementer (som et gitter). Den andre er å skifte energinivået til laserovergangen ved å endre noen eksterne parametere (som magnetfelt, temperatur, etc.). Den tredje er bruken av ikke-lineære effekter for å oppnå bølgelengdetransformasjon og tuning (se ikke-lineær optikk, stimulert Raman-spredning, optisk frekvensdobling, optisk parametrisk oscillasjon). Typiske lasere som tilhører den første innstillingsmodusen er fargelasere, krysoberyllasere, fargesenterlasere, avstembare høytrykksgasslasere og avstembare excimerlasere.

Justerbar laser fra realiseringsteknologiens perspektiv er hovedsakelig delt inn i: gjeldende kontrollteknologi, temperaturkontrollteknologi og mekanisk kontrollteknologi.
Blant dem er den elektroniske styringsteknologien å oppnå bølgelengdejustering ved å endre injeksjonsstrømmen, med NS-nivå tuning hastighet, bred tuning båndbredde, men liten utgangseffekt, basert på den elektroniske styringsteknologien hovedsakelig SG-DBR (sampling grating DBR) og GCSR-laser (retningskobling av hjelpegitter bakover-samplingsrefleksjon). Temperaturkontrollteknologien endrer utgangsbølgelengden til laseren ved å endre brytningsindeksen til det laseraktive området. Teknologien er enkel, men treg, og kan justeres med en smal båndbredde på kun noen få nm. De viktigste basert på temperaturkontrollteknologi erDFB laser(distribuert tilbakemelding) og DBR-laser (Distribuert Bragg-refleksjon). Mekanisk kontroll er hovedsakelig basert på MEMS (mikro-elektro-mekanisk system) teknologi for å fullføre valget av bølgelengde, med stor justerbar båndbredde, høy utgangseffekt. Hovedstrukturene basert på mekanisk kontrollteknologi er DFB (distribuert tilbakemelding), ECL (external cavity laser) og VCSEL (vertical cavity surface emitting laser). Det følgende er forklart fra disse aspektene av prinsippet for avstembare lasere.

Applikasjon for optisk kommunikasjon

Avstembar laser er en viktig optoelektronisk enhet i en ny generasjon av tett bølgelengdedelingsmultipleksingssystem og fotonutveksling i alt-optisk nettverk. Dens anvendelse øker kapasiteten, fleksibiliteten og skalerbarheten til optisk fiberoverføringssystem, og har realisert kontinuerlig eller kvasi-kontinuerlig tuning i et bredt bølgelengdeområde.
Bedrifter og forskningsinstitusjoner rundt om i verden fremmer aktivt forskning og utvikling av avstembare lasere, og det gjøres stadig nye fremskritt på dette feltet. Ytelsen til avstembare lasere blir stadig forbedret og kostnadene reduseres stadig. For tiden er avstembare lasere hovedsakelig delt inn i to kategorier: halvlederjusterbare lasere og avstembare fiberlasere.
Halvleder laserer en viktig lyskilde i optisk kommunikasjonssystem, som har egenskapene til liten størrelse, lav vekt, høy konverteringseffektivitet, strømsparing, etc., og er lett å oppnå enkeltbrikke optoelektronisk integrasjon med andre enheter. Den kan deles inn i justerbar distribuert tilbakemeldingslaser, distribuert Bragg-speillaser, mikromotorsystems vertikal hulromsoverflate-emitterende laser og ekstern hulroms-halvlederlaser.
Utviklingen av den avstembare fiberlaseren som forsterkningsmedium og utviklingen av halvlederlaserdioden som pumpekilde har i stor grad fremmet utviklingen av fiberlasere. Den avstembare laseren er basert på 80nm forsterkningsbåndbredden til den dopede fiberen, og filterelementet legges til sløyfen for å kontrollere laserbølgelengden og realisere bølgelengdeinnstillingen.
Utviklingen av avstembar halvlederlaser er veldig aktiv i verden, og fremgangen er også veldig rask. Ettersom avstembare lasere gradvis nærmer seg lasere med fast bølgelengde når det gjelder kostnader og ytelse, vil de uunngåelig bli brukt mer og mer i kommunikasjonssystemer og spille en viktig rolle i fremtidige alloptiske nettverk.

Utviklingsutsikter
Det finnes mange typer avstembare lasere, som generelt utvikles ved å ytterligere introdusere bølgelengdejusteringsmekanismer på grunnlag av ulike enkeltbølgelengdelasere, og noen varer har blitt levert til markedet internasjonalt. I tillegg til utviklingen av kontinuerlige optiske avstembare lasere, har avstembare lasere med integrerte andre funksjoner også blitt rapportert, slik som den avstembare laseren integrert med en enkelt brikke av VCSEL og en elektrisk absorpsjonsmodulator, og laseren integrert med en prøvegitter Bragg-reflektor og en optisk halvlederforsterker og en elektrisk absorpsjonsmodulator.
Fordi den bølgelengdeavstembare laseren er mye brukt, kan den avstembare laseren av forskjellige strukturer brukes på forskjellige systemer, og hver har fordeler og ulemper. Eksternt hulroms halvlederlaser kan brukes som en bredbånds avstembar lyskilde i presisjonstestinstrumenter på grunn av sin høye utgangseffekt og kontinuerlige avstembare bølgelengde. Fra perspektivet til fotonintegrering og møte med det fremtidige all-optiske nettverket, kan prøvegitter DBR, overbygget gitter DBR og avstembare lasere integrert med modulatorer og forsterkere være lovende avstembare lyskilder for Z.
Fibergitter avstembar laser med eksternt hulrom er også en lovende type lyskilde, som har enkel struktur, smal linjebredde og enkel fiberkobling. Hvis EA-modulatoren kan integreres i hulrommet, kan den også brukes som en høyhastighets avstembar optisk soliton-kilde. I tillegg har avstembare fiberlasere basert på fiberlasere gjort betydelig fremgang de siste årene. Det kan forventes at ytelsen til avstembare lasere i optiske kommunikasjonslyskilder vil bli ytterligere forbedret, og markedsandelen vil gradvis øke, med svært lyse applikasjonsutsikter.