ट्युनेबल लेजरको विकास र बजार स्थिति भाग दुई

ट्युनेबल लेजरको विकास र बजार स्थिति (भाग दुई)

को कार्य सिद्धान्तट्युनेबल लेजर

लेजर तरंगदैर्ध्य ट्युनिङ हासिल गर्नका लागि लगभग तीनवटा सिद्धान्तहरू छन्। धेरैजसोट्युनेबल लेजरहरूफराकिलो फ्लोरोसेन्ट लाइनहरूसँग काम गर्ने पदार्थहरू प्रयोग गर्नुहोस्। लेजर बनाउने रेजोनेटरहरूले धेरै साँघुरो तरंगदैर्ध्य दायरामा मात्र धेरै कम हानिहरू छन्। त्यसकारण, पहिलो भनेको केही तत्वहरू (जस्तै ग्रेटिंग) द्वारा रेजोनेटरको कम हानि क्षेत्रसँग मिल्दो तरंगदैर्ध्य परिवर्तन गरेर लेजरको तरंग दैर्ध्य परिवर्तन गर्नु हो। दोस्रो भनेको केही बाह्य प्यारामिटरहरू (जस्तै चुम्बकीय क्षेत्र, तापक्रम, आदि) परिवर्तन गरेर लेजर संक्रमणको ऊर्जा स्तर परिवर्तन गर्नु हो। तेस्रो तरंगदैर्ध्य रूपान्तरण र ट्युनिङ हासिल गर्न ननलाइनर इफेक्टहरूको प्रयोग हो (हेर्नुहोस् ननलाइनर अप्टिक्स, उत्तेजित रमन स्क्याटरिङ, अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी डबलिङ, अप्टिकल प्यारामेट्रिक दोलन)। पहिलो ट्युनिङ मोडसँग सम्बन्धित सामान्य लेजरहरू डाई लेजरहरू, क्रिसोबेरिल लेजरहरू, कलर सेन्टर लेजरहरू, ट्युनेबल हाई-प्रेशर ग्यास लेजरहरू र ट्युनेबल एक्साइमर लेजरहरू हुन्।

रियलाइजेशन टेक्नोलोजीको परिप्रेक्ष्यबाट ट्यूनेबल लेजर मुख्य रूपमा विभाजित गरिएको छ: हालको नियन्त्रण प्रविधि, तापमान नियन्त्रण प्रविधि र मेकानिकल नियन्त्रण प्रविधि।
ती मध्ये, इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण प्रविधि NS-स्तर ट्युनिङ गति, फराकिलो ट्युनिङ ब्यान्डविथ, तर सानो आउटपुट पावर, मुख्यतया SG-DBR (नमूना ग्रेटिंग DBR) र इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण प्रविधिमा आधारित, इन्जेक्शन करन्ट परिवर्तन गरेर तरंगदैर्ध्य ट्युनिङ हासिल गर्नु हो। GCSR लेजर (सहायक ग्रेटिंग दिशात्मक युग्मन ब्याकवर्ड-नमूना प्रतिबिम्ब)। तापक्रम नियन्त्रण प्रविधिले लेजर सक्रिय क्षेत्रको अपवर्तक सूचकांक परिवर्तन गरेर लेजरको आउटपुट तरंगदैर्ध्य परिवर्तन गर्दछ। टेक्नोलोजी सरल छ, तर ढिलो छ, र केवल केहि एनएम को एक साँघुरो ब्यान्ड चौडाइ संग समायोजित गर्न सकिन्छ। तापमान नियन्त्रण प्रविधिमा आधारित मुख्यहरू हुन्DFB लेजर(वितरित प्रतिक्रिया) र DBR लेजर (वितरित Bragg प्रतिबिम्ब)। मेकानिकल नियन्त्रण मुख्यतया MEMS (माइक्रो-इलेक्ट्रो-मेकानिकल प्रणाली) प्रविधिमा आधारित छ तरंगदैर्ध्यको चयन पूरा गर्न, ठूलो समायोज्य ब्यान्डविथ, उच्च उत्पादन शक्तिको साथ। मेकानिकल कन्ट्रोल टेक्नोलोजीमा आधारित मुख्य संरचनाहरू DFB (वितरित प्रतिक्रिया), ECL (बाह्य गुहा लेजर) र VCSEL (ठाडो गुहा सतह उत्सर्जन लेजर) हुन्। ट्युनेबल लेजरहरूको सिद्धान्तको यी पक्षहरूबाट निम्न व्याख्या गरिएको छ।

अप्टिकल संचार आवेदन

ट्युनेबल लेजर नयाँ पुस्ताको घने तरंग दैर्ध्य डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ प्रणाली र सबै अप्टिकल नेटवर्कमा फोटोन एक्सचेन्जमा प्रमुख अप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरण हो। यसको प्रयोगले अप्टिकल फाइबर ट्रान्समिसन प्रणालीको क्षमता, लचिलोपन र स्केलेबिलिटीलाई धेरै बढाउँछ, र फराकिलो तरंगदैर्ध्य दायरामा निरन्तर वा अर्ध-निरन्तर ट्युनिङ महसुस गरेको छ।
संसारभरका कम्पनीहरू र अनुसन्धान संस्थाहरूले ट्युनेबल लेजरहरूको अनुसन्धान र विकासलाई सक्रिय रूपमा बढावा दिइरहेका छन्, र यस क्षेत्रमा निरन्तर नयाँ प्रगति भइरहेको छ। ट्युनेबल लेजरहरूको प्रदर्शन लगातार सुधारिएको छ र लागत लगातार कम छ। हाल, ट्युनेबल लेजरहरू मुख्यतया दुई कोटिहरूमा विभाजित छन्: सेमीकन्डक्टर ट्युनेबल लेजरहरू र ट्युनेबल फाइबर लेजरहरू।
अर्धचालक लेजरअप्टिकल सञ्चार प्रणालीमा एक महत्त्वपूर्ण प्रकाश स्रोत हो, जसमा सानो आकार, हल्का तौल, उच्च रूपान्तरण दक्षता, पावर बचत, आदि विशेषताहरू छन्, र अन्य उपकरणहरूसँग एकल चिप अप्टोइलेक्ट्रोनिक एकीकरण प्राप्त गर्न सजिलो छ। यसलाई ट्यूनेबल वितरित प्रतिक्रिया लेजर, वितरित ब्राग मिरर लेजर, माइक्रोमोटर प्रणाली ठाडो गुहा सतह उत्सर्जन लेजर र बाह्य गुहा अर्धचालक लेजर मा विभाजित गर्न सकिन्छ।
लाभको माध्यमको रूपमा ट्युनेबल फाइबर लेजरको विकास र पम्प स्रोतको रूपमा सेमीकन्डक्टर लेजर डायोडको विकासले फाइबर लेजरहरूको विकासलाई धेरै बढावा दिएको छ। ट्युनेबल लेजर डोप गरिएको फाइबरको 80nm गेन ब्यान्डविथमा आधारित छ, र लेसिङ तरंगदैर्ध्य नियन्त्रण गर्न र तरंग दैर्ध्य ट्युनिङ महसुस गर्न फिल्टर तत्व लुपमा थपिएको छ।
ट्युनेबल सेमीकन्डक्टर लेजरको विकास संसारमा धेरै सक्रिय छ, र प्रगति पनि धेरै छिटो छ। ट्युनेबल लेजरहरूले लागत र कार्यसम्पादनको सन्दर्भमा बिस्तारै निश्चित तरंगदैर्ध्य लेजरहरूमा पुग्दा, तिनीहरू अनिवार्य रूपमा सञ्चार प्रणालीहरूमा अधिक र अधिक प्रयोग गरिनेछन् र भविष्यका सबै-अप्टिकल नेटवर्कहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्नेछन्।

विकास सम्भावना
त्यहाँ धेरै प्रकारका ट्युनेबल लेजरहरू छन्, जुन सामान्यतया विभिन्न एकल-तरंग लम्बाइ लेजरहरूको आधारमा तरंगदैर्ध्य ट्युनिङ मेकानिजमहरू थप गरेर विकास गरिन्छ, र केही वस्तुहरू अन्तर्राष्ट्रिय रूपमा बजारमा आपूर्ति गरिएका छन्। निरन्तर अप्टिकल ट्युनेबल लेजरहरूको विकासको अतिरिक्त, एकीकृत अन्य प्रकार्यहरू सहित ट्युनेबल लेजरहरू पनि रिपोर्ट गरिएको छ, जस्तै VCSEL को एकल चिप र एक विद्युतीय अवशोषण मोड्युलेटरसँग एकीकृत ट्युनेबल लेजर, र नमूना ग्रेटिंग ब्राग रिफ्लेक्टरसँग एकीकृत लेजर। र एक अर्धचालक अप्टिकल एम्पलीफायर र एक विद्युत अवशोषण मोड्युलेटर।
तरंगदैर्ध्य ट्युनेबल लेजर व्यापक रूपमा प्रयोग भएको हुनाले, विभिन्न संरचनाहरूको ट्युनेबल लेजर विभिन्न प्रणालीहरूमा लागू गर्न सकिन्छ, र प्रत्येकका फाइदा र बेफाइदाहरू छन्। बाह्य गुहा अर्धचालक लेजर यसको उच्च उत्पादन शक्ति र निरन्तर ट्युनेबल तरंगदैर्ध्यको कारण सटीक परीक्षण उपकरणहरूमा वाइडब्यान्ड ट्युनेबल प्रकाश स्रोतको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। फोटोन एकीकरणको परिप्रेक्ष्यमा र भविष्यको सबै-अप्टिकल नेटवर्क भेट्ने, नमूना ग्रेटिंग DBR, सुपरस्ट्रक्चर्ड ग्रेटिंग DBR र मोड्युलेटरहरू र एम्पलीफायरहरूसँग एकीकृत ट्युनेबल लेजरहरू Z को लागि ट्युनेबल प्रकाश स्रोतहरू आशाजनक हुन सक्छन्।
बाहिरी गुहाको साथ फाइबर ग्रेटिंग ट्युनेबल लेजर पनि एक आशाजनक प्रकारको प्रकाश स्रोत हो, जसमा सरल संरचना, साँघुरो रेखा चौडाइ र सजिलो फाइबर युग्मन छ। यदि EA मोड्युलेटरलाई गुहामा एकीकृत गर्न सकिन्छ भने, यसलाई उच्च गतिको ट्युनेबल अप्टिकल सोलिटन स्रोतको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। थप रूपमा, फाइबर लेजरहरूमा आधारित ट्युनेबल फाइबर लेजरहरूले हालका वर्षहरूमा उल्लेखनीय प्रगति गरेका छन्। यो आशा गर्न सकिन्छ कि अप्टिकल कम्युनिकेसन लाइट स्रोतहरूमा ट्युनेबल लेजरहरूको कार्यसम्पादन अझ सुधार हुनेछ, र बजार सेयर बिस्तारै बढ्नेछ, धेरै उज्यालो आवेदन सम्भावनाहरूको साथ।