ट्युनेबल लेजरको विकास र बजार स्थिति भाग दुई

ट्युनेबल लेजरको विकास र बजार स्थिति (भाग दुई)

कार्य सिद्धान्तट्युनेबल लेजर

लेजर तरंगदैर्ध्य ट्युनिङ प्राप्त गर्न लगभग तीन सिद्धान्तहरू छन्। धेरैजसोट्युनेबल लेजरहरूचौडा फ्लोरोसेन्ट रेखाहरू भएका काम गर्ने पदार्थहरू प्रयोग गर्नुहोस्। लेजर बनाउने रेजोनेटरहरूमा धेरै साँघुरो तरंगदैर्ध्य दायरामा मात्र धेरै कम क्षति हुन्छ। त्यसकारण, पहिलो भनेको केही तत्वहरू (जस्तै ग्रेटिंग) द्वारा रेजोनेटरको कम क्षति क्षेत्रसँग सम्बन्धित तरंगदैर्ध्य परिवर्तन गरेर लेजरको तरंगदैर्ध्य परिवर्तन गर्नु हो। दोस्रो भनेको केही बाह्य प्यारामिटरहरू (जस्तै चुम्बकीय क्षेत्र, तापक्रम, आदि) परिवर्तन गरेर लेजर संक्रमणको ऊर्जा स्तर परिवर्तन गर्नु हो। तेस्रो भनेको तरंगदैर्ध्य रूपान्तरण र ट्युनिङ प्राप्त गर्न गैर-रेखीय प्रभावहरूको प्रयोग हो (नन-रेखीय अप्टिक्स, उत्तेजित रमन स्क्याटरिङ, अप्टिकल फ्रिक्वेन्सी डबलिङ, अप्टिकल प्यारामेट्रिक दोलन हेर्नुहोस्)। पहिलो ट्युनिङ मोडसँग सम्बन्धित विशिष्ट लेजरहरू डाई लेजरहरू, क्राइसोबेरिल लेजरहरू, रङ केन्द्र लेजरहरू, ट्युनेबल उच्च-दबाव ग्यास लेजरहरू र ट्युनेबल एक्साइमर लेजरहरू हुन्।

प्राप्ति प्रविधिको दृष्टिकोणबाट ट्युनेबल लेजरलाई मुख्यतया निम्नमा विभाजन गरिएको छ: वर्तमान नियन्त्रण प्रविधि, तापक्रम नियन्त्रण प्रविधि र मेकानिकल नियन्त्रण प्रविधि।
ती मध्ये, इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण प्रविधि भनेको NS-स्तर ट्युनिङ गति, फराकिलो ट्युनिङ ब्यान्डविथ, तर सानो आउटपुट पावरको साथ इंजेक्शन करेन्ट परिवर्तन गरेर तरंगदैर्ध्य ट्युनिङ प्राप्त गर्नु हो, जुन इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण प्रविधिमा आधारित छ जुन मुख्यतया SG-DBR (नमूना ग्रेटिंग DBR) र GCSR लेजर (सहायक ग्रेटिंग दिशात्मक युग्मन पछाडि-नमूना प्रतिबिम्ब) हो। तापक्रम नियन्त्रण प्रविधिले लेजर सक्रिय क्षेत्रको अपवर्तक सूचकांक परिवर्तन गरेर लेजरको आउटपुट तरंगदैर्ध्य परिवर्तन गर्दछ। प्रविधि सरल छ, तर ढिलो छ, र केही nm को साँघुरो ब्यान्ड चौडाइसँग मात्र समायोजन गर्न सकिन्छ। तापक्रम नियन्त्रण प्रविधिमा आधारित मुख्यहरू हुन्।DFB लेजर(वितरित प्रतिक्रिया) र DBR लेजर (वितरित ब्राग परावर्तन)। यान्त्रिक नियन्त्रण मुख्यतया MEMS (माइक्रो-इलेक्ट्रो-मेकानिकल प्रणाली) प्रविधिमा आधारित छ जसले तरंगदैर्ध्यको चयन पूरा गर्दछ, ठूलो समायोज्य ब्यान्डविथ, उच्च आउटपुट पावरको साथ। यान्त्रिक नियन्त्रण प्रविधिमा आधारित मुख्य संरचनाहरू DFB (वितरित प्रतिक्रिया), ECL (बाह्य गुहा लेजर) र VCSEL (ठाडो गुहा सतह उत्सर्जक लेजर) हुन्। ट्युनेबल लेजरहरूको सिद्धान्तको यी पक्षहरूबाट निम्न व्याख्या गरिएको छ।

अप्टिकल कम्युनिकेसन एप्लिकेसन

ट्युनेबल लेजर नयाँ पुस्ताको घना तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टिप्लेक्सिङ प्रणाली र अल-अप्टिकल नेटवर्कमा फोटोन एक्सचेन्जमा एक प्रमुख अप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरण हो। यसको प्रयोगले अप्टिकल फाइबर प्रसारण प्रणालीको क्षमता, लचिलोपन र स्केलेबिलिटीलाई धेरै बढाउँछ, र फराकिलो तरंगदैर्ध्य दायरामा निरन्तर वा अर्ध-निरन्तर ट्युनिङ महसुस गरेको छ।
विश्वभरका कम्पनीहरू र अनुसन्धान संस्थाहरूले ट्युनेबल लेजरहरूको अनुसन्धान र विकासलाई सक्रिय रूपमा प्रवर्द्धन गरिरहेका छन्, र यस क्षेत्रमा निरन्तर नयाँ प्रगति भइरहेको छ। ट्युनेबल लेजरहरूको प्रदर्शन निरन्तर सुधार भइरहेको छ र लागत निरन्तर घटिरहेको छ। हाल, ट्युनेबल लेजरहरूलाई मुख्यतया दुई वर्गमा विभाजन गरिएको छ: अर्धचालक ट्युनेबल लेजरहरू र ट्युनेबल फाइबर लेजरहरू।
अर्धचालक लेजरअप्टिकल सञ्चार प्रणालीमा यो 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 ट्युनेबल वितरित प्रतिक्रिया लेजर, वितरित ब्राग मिरर लेजर, माइक्रोमोटर प्रणाली ठाडो गुहा सतह उत्सर्जक लेजर र बाह्य गुहा अर्धचालक लेजरमा विभाजन गर्न सकिन्छ।
ट्युनेबल फाइबर लेजरलाई लाभ माध्यमको रूपमा विकास र अर्धचालक लेजर डायोडलाई पम्प स्रोतको रूपमा विकासले फाइबर लेजरहरूको विकासलाई धेरै बढावा दिएको छ। ट्युनेबल लेजर डोपेड फाइबरको ८०nm लाभ ब्यान्डविथमा आधारित छ, र लेजिङ तरंगदैर्ध्य नियन्त्रण गर्न र तरंगदैर्ध्य ट्युनिङ महसुस गर्न फिल्टर तत्व लूपमा थपिएको छ।
ट्युनेबल सेमीकन्डक्टर लेजरको विकास विश्वमा धेरै सक्रिय छ, र प्रगति पनि धेरै छिटो छ। ट्युनेबल लेजरहरू बिस्तारै लागत र कार्यसम्पादनको हिसाबले स्थिर तरंगदैर्ध्य लेजरहरूमा पुग्ने क्रममा, तिनीहरू अनिवार्य रूपमा सञ्चार प्रणालीहरूमा बढी भन्दा बढी प्रयोग हुनेछन् र भविष्यका सबै-अप्टिकल नेटवर्कहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्नेछन्।

विकासको सम्भावना
धेरै प्रकारका ट्युनेबल लेजरहरू छन्, जुन सामान्यतया विभिन्न एकल-तरंगदैर्ध्य लेजरहरूको आधारमा तरंगदैर्ध्य ट्युनिङ संयन्त्रहरू थप परिचय गरेर विकसित गरिन्छ, र केही वस्तुहरू अन्तर्राष्ट्रिय रूपमा बजारमा आपूर्ति गरिएको छ। निरन्तर अप्टिकल ट्युनेबल लेजरहरूको विकासको अतिरिक्त, एकीकृत अन्य कार्यहरू भएका ट्युनेबल लेजरहरू पनि रिपोर्ट गरिएको छ, जस्तै VCSEL को एकल चिप र एक विद्युतीय अवशोषण मोड्युलेटरसँग एकीकृत ट्युनेबल लेजर, र नमूना ग्रेटिंग ब्राग रिफ्लेक्टर र एक अर्धचालक अप्टिकल एम्पलीफायर र एक विद्युतीय अवशोषण मोड्युलेटरसँग एकीकृत लेजर।
तरंगदैर्ध्य ट्युनेबल लेजर व्यापक रूपमा प्रयोग हुने भएकाले, विभिन्न संरचनाहरूको ट्युनेबल लेजर विभिन्न प्रणालीहरूमा लागू गर्न सकिन्छ, र प्रत्येकका फाइदा र बेफाइदाहरू छन्। बाह्य गुहा अर्धचालक लेजरलाई यसको उच्च आउटपुट पावर र निरन्तर ट्युनेबल तरंगदैर्ध्यको कारणले गर्दा सटीक परीक्षण उपकरणहरूमा वाइडब्यान्ड ट्युनेबल प्रकाश स्रोतको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। फोटोन एकीकरण र भविष्यको सबै-अप्टिकल नेटवर्क पूरा गर्ने दृष्टिकोणबाट, मोड्युलेटर र एम्पलीफायरहरूसँग एकीकृत नमूना ग्रेटिंग DBR, सुपरस्ट्रक्चर्ड ग्रेटिंग DBR र ट्युनेबल लेजरहरू Z को लागि आशाजनक ट्युनेबल प्रकाश स्रोतहरू हुन सक्छन्।
बाह्य गुहा भएको फाइबर ग्रेटिंग ट्युनेबल लेजर पनि एक आशाजनक प्रकारको प्रकाश स्रोत हो, जसमा सरल संरचना, साँघुरो रेखा चौडाइ र सजिलो फाइबर युग्मन छ। यदि EA मोड्युलेटर 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 संचार प्रकाश स्रोतहरूमा ट्युनेबल लेजरहरूको प्रदर्शन अझ सुधार हुनेछ, र बजार हिस्सा बिस्तारै बढ्नेछ, धेरै उज्ज्वल अनुप्रयोग सम्भावनाहरू सहित।