Desenvolvimento e status de mercado do laser ajustável Parte dois

Desenvolvimento e status de mercado do laser ajustável (parte dois)

Princípio de trabalho delaser ajustável

Existem aproximadamente três princípios para alcançar o ajuste do comprimento de onda a laser. Maiorialasers ajustáveisUse substâncias de trabalho com amplas linhas fluorescentes. Os ressonadores que compõem o laser têm perdas muito baixas apenas em uma faixa de comprimento de onda muito estreita. Portanto, o primeiro é alterar o comprimento de onda do laser alterando o comprimento de onda correspondente à região de baixa perda do ressonador por alguns elementos (como uma grade). O segundo é mudar o nível de energia da transição do laser alterando alguns parâmetros externos (como campo magnético, temperatura etc.). O terceiro é o uso de efeitos não lineares para obter transformação e ajuste do comprimento de onda (ver óptica não linear, espalhamento de Raman estimulado, duplicação de frequência óptica, oscilação paramétrica óptica). Os lasers típicos pertencentes ao primeiro modo de ajuste são lasers de corante, lasers de crisoberil, lasers de centro de cores, lasers de gás de alta pressão ajustáveis ​​e lasers de excimer sintonizáveis.

O laser ajustável da perspectiva da tecnologia de realização é dividido principalmente em: tecnologia de controle atual, tecnologia de controle de temperatura e tecnologia de controle mecânico.
Entre eles, a tecnologia de controle eletrônico é alcançar o ajuste do comprimento de onda alterando a corrente de injeção, com velocidade de ajuste no nível NS, largura de banda de ajuste ampla, mas pequena potência de saída, com base na tecnologia de controle eletrônico principalmente SG-DBR (amostragem de GCSR) e a reflexão de laser de grade de grade de grades de grades. A tecnologia de controle de temperatura altera o comprimento de onda de saída do laser alterando o índice de refração da região ativa do laser. A tecnologia é simples, mas lenta e pode ser ajustada com uma largura de banda estreita de apenas alguns nm. Os principais baseados na tecnologia de controle de temperatura sãoDFB Laser(Feedback distribuído) e Laser DBR (reflexão distribuída de Bragg). O controle mecânico é baseado principalmente na tecnologia MEMS (sistema micro-eletromecânico) para concluir a seleção do comprimento de onda, com grande largura de banda ajustável e alta potência de saída. As principais estruturas baseadas na tecnologia de controle mecânico são DFB (feedback distribuído), ECL (laser de cavidade externa) e VCSEL (laser emissor de superfície da cavidade vertical). O seguinte é explicado a partir desses aspectos do princípio de lasers ajustáveis.

Aplicação de comunicação óptica

O laser sintonizável é um dispositivo optoeletrônico-chave em uma nova geração de sistema de multiplexação de divisão densidade densos e troca de fótons em rede totalmente óptica. Sua aplicação aumenta muito a capacidade, flexibilidade e escalabilidade do sistema de transmissão de fibra óptica e realizou o ajuste contínuo ou quase contínuo em uma ampla faixa de comprimento de onda.
Empresas e instituições de pesquisa em todo o mundo estão promovendo ativamente a pesquisa e o desenvolvimento de lasers ajustáveis, e o novo progresso está sendo feito constantemente nesse campo. O desempenho dos lasers ajustáveis ​​é constantemente melhorado e o custo é constantemente reduzido. Atualmente, os lasers ajustáveis ​​são divididos principalmente em duas categorias: lasers sintonizáveis ​​semicondutores e lasers de fibra ajustáveis.
Laser semicondutoré uma fonte de luz importante no sistema de comunicação óptica, que possui as características de tamanho pequeno, peso leve, alta eficiência de conversão, economia de energia etc. e é fácil de obter uma integração optoeletrônica de chip único com outros dispositivos. Pode ser dividido em laser de feedback distribuído ajustável, laser de espelho de Bragg distribuído, sistema de cavidade vertical do sistema micromotor e laser de semicondutor de cavidade externa.
O desenvolvimento do laser de fibra sintonizável como meio de ganho e o desenvolvimento do diodo a laser semicondutores como fonte de bomba promoveu bastante o desenvolvimento de lasers de fibra. O laser ajustável é baseado na largura de banda de 80Nm de ganho da fibra dopada e o elemento de filtro é adicionado ao loop para controlar o comprimento de onda de lasagem e realizar o ajuste do comprimento de onda.
O desenvolvimento do laser semicondutor ajustável é muito ativo no mundo, e o progresso também é muito rápido. À medida que os lasers ajustáveis ​​abordam gradualmente os lasers de comprimento de onda fixo em termos de custo e desempenho, eles inevitavelmente serão usados ​​cada vez mais em sistemas de comunicação e desempenharão um papel importante em futuras redes ópticas.

Perspectiva de desenvolvimento
Existem muitos tipos de lasers ajustáveis, que geralmente são desenvolvidos pela introdução de mecanismos de ajuste de comprimento de onda com base em vários lasers de comprimento de onda único, e algumas mercadorias foram fornecidas ao mercado internacionalmente. Além do desenvolvimento de lasers sintonizáveis ​​ópticos contínuos, também foram relatados lasers ajustáveis ​​com outras funções integradas, como o laser sintonizável integrado a um único chip de VCSEL e um modulador de absorção elétrica, e o laser integrado com um refletor de amostra e um modulador semicrondutor.
Como o laser ajustável do comprimento de onda é amplamente utilizado, o laser ajustável de várias estruturas pode ser aplicado a diferentes sistemas e cada um tem vantagens e desvantagens. O laser de semicondutor de cavidade externo pode ser usado como uma fonte de luz ajustável de banda larga em instrumentos de teste de precisão devido à sua alta potência de saída e comprimento de onda ajustável contínuo. Do ponto de vista da integração de fótons e do atendimento da futura rede totalmente óptica, a amostra da Grating DBR, o DBR de grade superestruturado e os lasers sintonizáveis ​​integrados a moduladores e amplificadores podem ser promissores fontes de luz ajustáveis ​​para Z.
O laser ajustável com grade de fibra com cavidade externa também é um tipo promissor de fonte de luz, que possui estrutura simples, largura de linha estreita e acoplamento fácil de fibra. Se o modulador EA puder ser integrado na cavidade, ele também poderá ser usado como uma fonte de soliton óptico ajustável em alta velocidade. Além disso, lasers de fibra ajustáveis ​​com base em lasers de fibra fizeram um progresso considerável nos últimos anos. Pode -se esperar que o desempenho de lasers sintonizáveis ​​em fontes de luz de comunicação óptica seja aprimorada ainda mais e a participação de mercado aumentará gradualmente, com perspectivas de aplicação muito brilhantes.