Desenvolvemento e estado do mercado do láser axustable Parte segunda

Desenvolvemento e estado do mercado do láser axustable (segunda parte)

Principio de traballo deLáser axustable

Hai aproximadamente tres principios para lograr a afinación de lonxitude de onda láser. A maioríaLáseres axustablesUse substancias de traballo con amplas liñas fluorescentes. Os resoadores que forman o láser teñen perdas moi baixas só nun rango de onda moi estreito. Polo tanto, o primeiro é cambiar a lonxitude de onda do láser cambiando a lonxitude de onda correspondente á rexión de baixa perda do resonador por algúns elementos (como unha reixa). O segundo é cambiar o nivel de enerxía da transición láser cambiando algúns parámetros externos (como o campo magnético, a temperatura, etc.). O terceiro é o uso de efectos non lineais para lograr a transformación da lonxitude de onda e a afinación (ver óptica non lineal, dispersión de raman estimulada, duplicación de frecuencia óptica, oscilación paramétrica óptica). Os láseres típicos pertencentes ao primeiro modo de afinación son os láseres de colorante, os láseres de crisoberyl, os láseres do centro de cores, os láseres de gas de alta presión axustables e os láseres excimer axustables.

O láser axustable desde a perspectiva da tecnoloxía de realización divídese principalmente en: tecnoloxía de control actual, tecnoloxía de control de temperatura e tecnoloxía de control mecánico.
Entre elas, a tecnoloxía de control electrónico é conseguir unha afinación de lonxitude de onda cambiando a corrente de inxección, con velocidade de afinación do nivel NS, ancho de banda de afinación ampla, pero pequena potencia de saída, baseada na tecnoloxía de control electrónico de control principalmente SG-DBR (mostraxe DBR de mostraxe) e láser GCSR (láser auxiliar engrandición de dirección direccional direccional). A tecnoloxía de control de temperatura cambia a lonxitude de onda de saída do láser cambiando o índice de refracción da rexión activa láser. A tecnoloxía é sinxela, pero lenta, e pódese axustar cun ancho de banda estreito de só uns poucos NM. Os principais baseados na tecnoloxía de control de temperatura sonLáser DFB(retroalimentación distribuída) e láser DBR (reflexión distribuída Bragg). O control mecánico baséase principalmente na tecnoloxía MEMS (Sistema Micro-Electro-Mecánico) para completar a selección da lonxitude de onda, con gran ancho de banda axustable e potencia de alta saída. As principais estruturas baseadas na tecnoloxía de control mecánico son DFB (retroalimentación distribuída), ECL (láser de cavidade externa) e VCSEL (láser emisor de superficie da cavidade vertical). O seguinte explícase a partir destes aspectos do principio de láseres axustables.

Aplicación de comunicación óptica

O láser axustable é un dispositivo optoelectrónico clave nunha nova xeración de denso sistema de multiplexación de división de lonxitude de onda e intercambio de fotóns en rede óptica. A súa aplicación aumenta enormemente a capacidade, a flexibilidade e a escalabilidade do sistema de transmisión de fibras ópticas e realizou unha afinación continua ou case-continua nun amplo rango de lonxitude de onda.
As empresas e institucións de investigación de todo o mundo están a promover activamente a investigación e desenvolvemento de láseres axustables, e constantemente se están a avanzar constantemente neste campo. O rendemento dos láseres axustables é mellorado constantemente e o custo redúcese constantemente. Na actualidade, os láseres axustables divídense principalmente en dúas categorías: láseres axustables de semiconductor e láseres de fibra axustable.
Láser semiconductoré unha fonte de luz importante no sistema de comunicación óptica, que ten as características de pequeno tamaño, peso lixeiro, alta eficiencia de conversión, aforro de enerxía, etc., e é fácil de conseguir unha integración optoelectrónica de chip único con outros dispositivos. Pódese dividir en láser de retroalimentación distribuída axustable, láser de espello Bragg distribuído, láser emisor de superficie vertical de cavidade vertical e láser de semiconductor da cavidade externa.
O desenvolvemento do láser de fibra axustable como medio de ganancia e o desenvolvemento do diodo láser semiconductor como fonte de bomba promoveu moito o desenvolvemento de láseres de fibra. O láser axustable está baseado no ancho de banda de ganancia de 80 nm da fibra dopada, e o elemento de filtro engádese ao bucle para controlar a lonxitude de onda de láser e realizar a afinación da lonxitude de onda.
O desenvolvemento dun láser semiconductor axustable é moi activo no mundo e o progreso tamén é moi rápido. A medida que os láseres axustables se achegan gradualmente a láseres de lonxitude de onda fixa en termos de custo e rendemento, inevitablemente serán empregados cada vez máis nos sistemas de comunicación e desempeñarán un papel importante nas futuras redes ópticas.

Perspectiva de desenvolvemento
Hai moitos tipos de láseres axustables, que xeralmente se desenvolven introducindo aínda máis mecanismos de afinación de lonxitude de onda a partir de varios láseres de lonxitude de onda, e algúns mercadorías subministráronse ao mercado internacionalmente. Ademais do desenvolvemento de láseres axustables ópticos continuos, tamén se informaron láseres axustables con outras funcións integradas, como o láser axustable integrado cun único chip de VCSEL e un modulador de absorción eléctrica, e o láser integrado cun reflector Bragg de mostra e un amplificador de absorción eléctrica eléctrica.
Debido a que o láser axustable de lonxitude de onda é amplamente utilizado, o láser axustable de varias estruturas pódese aplicar a diferentes sistemas e cada un ten vantaxes e desvantaxes. O láser de semiconductor de cavidade externa pódese usar como fonte de luz axustable de banda ancha nos instrumentos de proba de precisión debido á súa alta potencia de saída e á lonxitude de onda axustable continua. Desde a perspectiva da integración de fotóns e cumprir a futura rede óptica, a mostra de DBR de reixa, a reixa superestructurada DBR e os láseres axustables integrados con moduladores e amplificadores poden ser prometedoras fontes de luz axustables para Z.
O láser axustable en reixa de fibra con cavidade externa tamén é un tipo de luz prometedor, que ten unha estrutura sinxela, ancho de liña estreita e un acoplamiento de fibra fácil. Se o modulador de EA pode integrarse na cavidade, tamén se pode usar como fonte de solitón óptico axustable de alta velocidade. Ademais, os láseres de fibra axustables baseados en láseres de fibra avanzaron considerables nos últimos anos. Pódese esperar que o rendemento de láseres axustables en fontes de luz de comunicación óptica se mellore aínda máis e a cota de mercado aumentará gradualmente, con perspectivas de aplicación moi brillantes.