Ontwikkeling en marktstatus van afstembare laser (deel twee)
Werkprincipe vaninstelbare laser
Er zijn ongeveer drie principes voor het bereiken van lasergolflengte -afstemming. Meestinstelbare lasersGebruik werkende stoffen met brede fluorescerende lijnen. De resonatoren die de laser vormen, hebben alleen zeer lage verliezen over een zeer smal golflengtebereik. Daarom is de eerste om de golflengte van de laser te veranderen door de golflengte te veranderen die overeenkomt met het lage verliesgebied van de resonator door sommige elementen (zoals een rooster). De tweede is om het energieniveau van de laserovergang te verleggen door sommige externe parameters te wijzigen (zoals magnetisch veld, temperatuur, enz.). De derde is het gebruik van niet -lineaire effecten om golflengtetransformatie en afstemming te bereiken (zie niet -lineaire optica, gestimuleerde Raman -verstrooiing, optische frequentie verdubbeling, optische parametrische oscillatie). Typische lasers die tot de eerste afstemmingsmodus behoren, zijn kleurstoffen, chrysobersl-lasers, lasers in het kleurcentrum, instelbare hogedruk gaslasers en instelbare excimeer lasers.
Tunable laser vanuit het perspectief van realisatietechnologie is voornamelijk onderverdeeld in: huidige controletechnologie, temperatuurregelingstechnologie en mechanische besturingstechnologie.
Onder hen is de elektronische besturingstechnologie om golflengte-afstemming te bereiken door de injectiestroom te veranderen, met afstemmingsnelheid op NS-niveau, brede afstemmingsbandbreedte, maar klein uitgangsvermogen, gebaseerd op de elektronische besturingstechnologie, hoofdzakelijk SG-DBR (bemonsteringsrooster DBR) en GCSR-laser (audiverende roosterrichtingsrichtingsrichtingsrichtingsrichtingen achterwaartse backward-backward-reflectie). De temperatuurregelingstechnologie verandert de uitgangsgolflengte van de laser door de brekingsindex van het actieve regio van het laser te wijzigen. De technologie is eenvoudig, maar traag en kan worden aangepast met een smalle bandbreedte van slechts enkele nm. De belangrijkste gebaseerd op temperatuurregelingstechnologie zijnDFB -laser(Gedistribueerde feedback) en DBR -laser (gedistribueerde Bragg -reflectie). Mechanische besturing is voornamelijk gebaseerd op MEMS (micro-elektromechanisch systeem) technologie om de selectie van golflengte te voltooien, met grote verstelbare bandbreedte, hoog uitgangsvermogen. De belangrijkste structuren op basis van mechanische besturingstechnologie zijn DFB (gedistribueerde feedback), ECL (externe holte laser) en VCSEL (verticale holte -oppervlakte -emitterende laser). Het volgende wordt uitgelegd uit deze aspecten van het principe van afstembare lasers.
Optische communicatie -toepassing
Tunable Laser is een belangrijk opto-elektronisch apparaat in een nieuwe generatie divisie-divisie-multiplexsysteem met dichte golflengte en fotonuitwisseling in het all-optisch netwerk. De toepassing ervan verhoogt de capaciteit, flexibiliteit en schaalbaarheid van optisch vezeltransmissiesysteem aanzienlijk en heeft continue of quasi-continue afstemming in een breed golflengtebereik gerealiseerd.
Bedrijven en onderzoeksinstellingen over de hele wereld bevorderen actief het onderzoek en de ontwikkeling van afstembare lasers, en er wordt voortdurend nieuwe vooruitgang geboekt op dit gebied. De prestaties van instelbare lasers zijn constant verbeterd en de kosten worden constant verlaagd. Momenteel zijn instelbare lasers voornamelijk verdeeld in twee categorieën: halfgeleider instelbare lasers en instelbare vezellasers.
Halfgeleiderlaseris een belangrijke lichtbron in het optische communicatiesysteem, dat de kenmerken heeft van klein formaat, lichtgewicht, hoge conversie -efficiëntie, energiebesparing, enz., En is gemakkelijk om opto -elektronische integratie met één chip met andere apparaten te bereiken. Het kan worden onderverdeeld in afstelbare gedistribueerde feedbacklaser, gedistribueerde Bragg Mirror Laser, Micromotor System Vertical Cavity Surface Emitting Laser en Externe Cavity Semiconductor Laser.
De ontwikkeling van de instelbare vezellaser als een versterkingsmedium en de ontwikkeling van de halfgeleiderlasediode als pompbron heeft de ontwikkeling van vezellasers aanzienlijk bevorderd. De instelbare laser is gebaseerd op de 80 nm versterkingbandbreedte van de gedoteerde vezel en het filterelement wordt aan de lus toegevoegd om de laseergolflengte te regelen en de golflengte -afstemming te realiseren.
De ontwikkeling van afstembare halfgeleiderlaser is zeer actief in de wereld en de vooruitgang is ook erg snel. Naarmate instelbare lasers geleidelijk vaste golflengtelasers naderen in termen van kosten en prestaties, zullen ze onvermijdelijk steeds meer worden gebruikt in communicatiesystemen en een belangrijke rol spelen in toekomstige all-optische netwerken.
Ontwikkelingsperspectief
Er zijn veel soorten instelbare lasers, die over het algemeen worden ontwikkeld door het verder introduceren van golflengtemechanismen op basis van verschillende lasers met één golflengte, en sommige grondstoffen zijn internationaal aan de markt geleverd. Naast de ontwikkeling van continue optische instelbare lasers zijn ook instelbare lasers met geïntegreerde andere functies gemeld, zoals de instelbare laser geïntegreerd met een enkele chip van VCSEL en een elektrische absorptiemodulator, en de laser geïntegreerd met een monster roosters Bragg -reflector en een semiconductor optische amplifier en een elektrische absorptiemodulator.
Omdat de golflengte -afstembare laser veel wordt gebruikt, kan de instelbare laser van verschillende structuren op verschillende systemen worden toegepast en heeft elk voor- en nadelen. Externe holte Semiconductor Laser kan worden gebruikt als een breedbandafstotige lichtbron in precisietestinstrumenten vanwege het hoge uitgangsvermogen en de continue instelbare golflengte. Vanuit het perspectief van fotonintegratie en het voldoen aan het toekomstige all-optische netwerk, kunnen monster rasping DBR, bovenstructureerde rooster-DBR en instelbare lasers geïntegreerd met modulatoren en versterkers veelbelovende instelbare lichtbronnen voor Z.
Vezelkastin instelbare laser met externe holte is ook een veelbelovende soort lichtbron, die een eenvoudige structuur, smalle lijnbreedte en eenvoudige vezelkoppeling heeft. Als de EA -modulator in de holte kan worden geïntegreerd, kan deze ook worden gebruikt als een hogesnelheids -optische solitonbron. Bovendien hebben instelbare vezellasers de afgelopen jaren aanzienlijke vooruitgang geboekt. Het kan worden verwacht dat de prestaties van instelbare lasers in optische communicatielichtbronnen verder zullen worden verbeterd en het marktaandeel zal geleidelijk toenemen, met zeer heldere toepassingsperspectieven.
Posttijd: oktober-31-2023