Tənzimlənən lazerin inkişafı və bazar vəziyyəti İkinci hissə

Tənzimlənən lazerin inkişafı və bazar vəziyyəti (İkinci hissə)

İş prinsipitənzimlənən lazer

Lazer dalğa uzunluğu tənzimləməsinə nail olmaq üçün təxminən üç prinsip mövcuddur.tənzimlənən lazerlərgeniş flüoresan xətləri olan işçi maddələrdən istifadə edin. Lazeri təşkil edən rezonatorlar yalnız çox dar dalğa uzunluğu diapazonunda çox aşağı itkilərə malikdirlər. Buna görə də, birincisi, rezonatorun aşağı itki bölgəsinə uyğun dalğa uzunluğunu bəzi elementlər (məsələn, barmaqlıq) tərəfindən dəyişdirməklə lazerin dalğa uzunluğunu dəyişdirməkdir. İkincisi, bəzi xarici parametrləri (məsələn, maqnit sahəsi, temperatur və s.) dəyişdirməklə lazer keçidinin enerji səviyyəsini dəyişdirməkdir. Üçüncüsü, dalğa uzunluğu transformasiyasına və tənzimlənməsinə nail olmaq üçün qeyri-xətti effektlərin istifadəsidir (qeyri-xətti optika, stimullaşdırılmış Raman səpələnməsi, optik tezlik ikiqatlanması, optik parametrik salınımlara baxın). Birinci tənzimləmə rejiminə aid olan tipik lazerlər boya lazerləri, xrizoberil lazerləri, rəng mərkəzi lazerləri, tənzimlənən yüksək təzyiqli qaz lazerləri və tənzimlənən eksimer lazerləridir.

Tənzimlənən lazer, reallaşdırma texnologiyası baxımından əsasən aşağıdakılara bölünür: cari idarəetmə texnologiyası, temperatur nəzarət texnologiyası və mexaniki idarəetmə texnologiyası.
Bunların arasında elektron idarəetmə texnologiyası, əsasən SG-DBR (nümunə barmaqlığı DBR) və GCSR lazerinə (köməkçi barmaqlıq istiqamətli birləşdirici geri nümunə əks etdirmə) əsaslanan NS səviyyəli tənzimləmə sürəti, geniş tənzimləmə bant genişliyi, lakin kiçik çıxış gücü ilə enjeksiyon cərəyanını dəyişdirərək dalğa uzunluğu tənzimləməsinə nail olmaqdır. Temperatur nəzarət texnologiyası lazerin aktiv bölgəsinin refraktiv indeksini dəyişdirərək lazerin çıxış dalğa uzunluğunu dəyişdirir. Texnologiya sadə, lakin yavaşdır və yalnız bir neçə nm dar zolaq eni ilə tənzimlənə bilər. Temperatur nəzarət texnologiyasına əsaslanan əsas olanlar bunlardır.DFB lazeri(paylanmış geribildirim) və DBR lazeri (Paylanmış Bragg əks olunması). Mexaniki idarəetmə əsasən dalğa uzunluğunun seçilməsini tamamlamaq üçün MEMS (mikro-elektro-mexaniki sistem) texnologiyasına əsaslanır, böyük tənzimlənən bant genişliyi və yüksək çıxış gücü ilə. Mexaniki idarəetmə texnologiyasına əsaslanan əsas strukturlar DFB (paylanmış geribildirim), ECL (xarici boşluq lazeri) və VCSEL (şaquli boşluq səthi şüalandıran lazer)-dir. Tənzimlənən lazerlərin prinsipinin bu aspektlərindən aşağıdakılar izah olunur.

Optik rabitə tətbiqi

Tənzimlənən lazer, yeni nəsil sıx dalğa uzunluğu bölmə multipleksləşdirmə sistemində və bütün optik şəbəkədə foton mübadiləsində əsas optoelektronik cihazdır. Onun tətbiqi optik lif ötürmə sisteminin tutumunu, elastikliyini və miqyaslanmasını əhəmiyyətli dərəcədə artırır və geniş dalğa uzunluğu diapazonunda davamlı və ya kvazi-davamlı tənzimləməni həyata keçirmişdir.
Dünyanın hər yerindəki şirkətlər və tədqiqat müəssisələri tənzimlənən lazerlərin tədqiqatını və inkişafını fəal şəkildə təşviq edir və bu sahədə daim yeni irəliləyişlər əldə edilir. Tənzimlənən lazerlərin performansı daim təkmilləşdirilir və dəyəri daim azalır. Hazırda tənzimlənən lazerlər əsasən iki kateqoriyaya bölünür: yarımkeçirici tənzimlənən lazerlər və tənzimlənən lif lazerləri.
Yarımkeçirici lazeroptik rabitə sistemində vacib bir işıq mənbəyidir, kiçik ölçülü, yüngül çəkili, yüksək dönüşüm səmərəliliyi, enerjiyə qənaət və s. xüsusiyyətlərinə malikdir və digər cihazlarla tək çipli optoelektronik inteqrasiyaya nail olmaq asandır. Tənzimlənən paylanmış geribildirim lazeri, paylanmış Bragg güzgü lazeri, mikromotor sistemi şaquli boşluq səthi emitasiya lazeri və xarici boşluq yarımkeçirici lazerinə bölünə bilər.
Tənzimlənən lif lazerinin gücləndirici mühit kimi inkişafı və yarımkeçirici lazer diodunun nasos mənbəyi kimi inkişafı lif lazerlərinin inkişafına böyük təkan vermişdir. Tənzimlənən lazer, aşqarlanmış lifin 80 nm gücləndirmə bant genişliyinə əsaslanır və lazer dalğa uzunluğunu idarə etmək və dalğa uzunluğunun tənzimlənməsini həyata keçirmək üçün dövrəyə filtr elementi əlavə olunur.
Tənzimlənən yarımkeçirici lazerin inkişafı dünyada çox aktivdir və bu irəliləyiş də çox sürətlidir. Tənzimlənən lazerlər dəyəri və performansı baxımından tədricən sabit dalğa uzunluğunda lazerlərə yaxınlaşdıqca, onlar qaçılmaz olaraq rabitə sistemlərində getdikcə daha çox istifadə olunacaq və gələcəkdə tam optik şəbəkələrdə mühüm rol oynayacaq.

İnkişaf perspektivi
Tənzimlənən lazerlərin bir çox növü mövcuddur və onlar ümumiyyətlə müxtəlif tək dalğalı lazerlər əsasında dalğa uzunluğu tənzimləmə mexanizmlərinin daha da tətbiqi ilə hazırlanır və bəzi məhsullar beynəlxalq bazara təqdim olunur. Fasiləsiz optik tənzimlənən lazerlərin hazırlanmasına əlavə olaraq, tək bir VCSEL çipi və elektrik udma modulyatoru ilə inteqrasiya olunmuş tənzimlənən lazer və nümunə barmaqlığı Bragg reflektoru və yarımkeçirici optik gücləndirici və elektrik udma modulyatoru ilə inteqrasiya olunmuş lazer kimi digər funksiyaları birləşdirən tənzimlənən lazerlər də bildirilmişdir.
Dalğa uzunluğu tənzimlənən lazer geniş istifadə olunduğundan, müxtəlif strukturların tənzimlənən lazeri müxtəlif sistemlərə tətbiq oluna bilər və hər birinin üstünlükləri və çatışmazlıqları var. Xarici boşluqlu yarımkeçirici lazer yüksək çıxış gücü və davamlı tənzimlənən dalğa uzunluğuna görə dəqiq sınaq cihazlarında genişzolaqlı tənzimlənən işıq mənbəyi kimi istifadə edilə bilər. Foton inteqrasiyası və gələcək tam optik şəbəkəyə uyğunluq baxımından nümunə qəfəsli DBR, üst quruluşlu qəfəsli DBR və modulyatorlar və gücləndiricilərlə inteqrasiya olunmuş tənzimlənən lazerlər Z üçün perspektivli tənzimlənən işıq mənbələri ola bilər.
Xarici boşluğa malik lifli qəfəsli tənzimlənən lazer də sadə quruluşa, dar xətt eni və asan lif birləşməsi olan perspektivli bir işıq mənbəyi növüdür. EA modulyatoru boşluğa inteqrasiya edilə bilsə, o, həmçinin yüksək sürətli tənzimlənən optik soliton mənbəyi kimi istifadə edilə bilər. Bundan əlavə, lifli lazerlərə əsaslanan tənzimlənən lifli lazerlər son illərdə xeyli irəliləyiş əldə etmişdir. Optik rabitə işıq mənbələrində tənzimlənən lazerlərin performansının daha da yaxşılaşacağı və bazar payının tədricən artacağı və çox parlaq tətbiq perspektivləri ilə gözlənilə bilər.