Entwicklung und Marktstatus eines abstimmbaren Laser -Teils zwei

Entwicklung und Marktstatus des abstimmbaren Lasers (Teil zwei)

Arbeitsprinzip vonAbstimmbarer Laser

Es gibt ungefähr drei Prinzipien zum Erreichen der Laserwellenlängenabstimmung. Am meistenAbstimmbare LaserVerwenden Sie funktionierende Substanzen mit breiten fluoreszierenden Linien. Die Resonatoren, aus denen sich der Laser zusammensetzt, haben nur über einen sehr engen Wellenlängenbereich sehr niedrige Verluste. Daher besteht die erste darin, die Wellenlänge des Lasers zu ändern, indem die Wellenlänge, die dem niedrigen Verlustbereich des Resonators entspricht, durch einige Elemente (wie ein Gitter) ändert. Die zweite besteht darin, den Energieniveau des Laserübergangs durch Ändern einiger externer Parameter (wie Magnetfeld, Temperatur usw.) zu verschieben. Der dritte ist die Verwendung nichtlinearer Effekte zur Erzielung einer Wellenlängentransformation und -abstimmung (siehe nichtlineare Optik, stimulierte Raman -Streuung, optische Frequenzverdoppelung, optische parametrische Schwingung). Typische Laser, die zum ersten Stimmmodus gehören, sind Farbstofflaser, Chrysberyllaser, Farbzentrum-Laser, einstellbare Hochdruckgaslaser und einstellbare Excimer-Laser.

Einstellbarer Laser aus der Perspektive der Realisierungstechnologie ist hauptsächlich unterteilt in: aktuelle Steuerungstechnologie, Temperaturkontrolltechnologie und mechanische Steuerungstechnologie.
Unter ihnen besteht die elektronische Steuerungstechnologie darin, eine Wellenlängenabstimmung zu erreichen, indem der Injektionsstrom geändert wird, wobei die Geschwindigkeit auf NS-Ebene, eine breite Stimmbandbreite, aber eine kleine Ausgangsleistung auf der Grundlage der elektronischen Steuerungstechnologie hauptsächlich SG-DBR (Probenahme Gitter-DBR) und GCSR-Laser (Auxiliariary-Gitter-Coupling-Coupling rückwärts-Samen-Samen-Reflexion). Die Temperaturkontrolltechnologie verändert die Ausgangswellenlänge des Lasers, indem der Brechungsindex des laseraktiven Bereichs geändert wird. Die Technologie ist einfach, aber langsam und kann mit einer schmalen Bandbreite von nur wenigen NM eingestellt werden. Die wichtigsten basierend auf der Temperaturkontrolltechnologie sindDFB -Laser(verteiltes Feedback) und DBR -Laser (verteilte Bragg -Reflexion). Die mechanische Kontrolle basiert hauptsächlich auf der MEMS-Technologie (Mikroelektro-mechanisches System), um die Auswahl der Wellenlänge mit einer großen einstellbaren Bandbreite und hoher Ausgangsleistung zu vervollständigen. Die Hauptstrukturen, die auf der mechanischen Steuerungstechnologie basieren, sind DFB (verteiltes Feedback), ECL (externer Hohlraumlaser) und VCSEL (vertikale Hohlraumoberfläche emittierende Laser). Das Folgende wird aus diesen Aspekten des Prinzips von abstimmbaren Lasern erklärt.

Optische Kommunikationsanwendung

Der einstimmbare Laser ist ein wichtiges optoelektronisches Gerät in einer neuen Generation des Multiplexing-Systems und des Photonenaustauschs der dichten Wellenlänge im All-optischen Netzwerk. Seine Anwendung erhöht die Kapazität, Flexibilität und Skalierbarkeit des faserübertragenden Systems erheblich und hat eine kontinuierliche oder quasi kontinuierliche Abstimmung in einem breiten Wellenlängenbereich realisiert.
Unternehmen und Forschungsinstitutionen auf der ganzen Welt fördern aktiv die Forschung und Entwicklung eines abstimmbaren Laser, und in diesem Bereich werden ständig neue Fortschritte erzielt. Die Leistung von einstellbaren Lasern wird ständig verbessert und die Kosten werden ständig gesenkt. Gegenwärtig sind abstimmbare Laser hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: Halbleiter -Abstimmungslaser und einstellbare Faserlaser.
Halbleiterlaserist eine wichtige Lichtquelle im optischen Kommunikationssystem, das die Eigenschaften von geringer Größe, geringem Gewicht, hoher Umwandlungseffizienz, Leistungseinsparung usw. aufweist und leicht zu erreichen optoelektronische Integration mit anderen Chips mit anderen Geräten ist. Es kann in einen einstellbaren verteilten Feedback -Laser, den verteilten Bragg -Spiegel -Laser, das mikromotorische System vertikaler Hohlraumoberfläche unterteilt werden, Laser- und Außenhöhlen -Halbleiterlaser.
Die Entwicklung des abstimmbaren Faserlasers als Gewinnmedium und die Entwicklung der Halbleiterlaserdiode als Pumpequelle hat die Entwicklung von Faserlasern erheblich gefördert. Der abstimmbare Laser basiert auf der 80 -nm -Verstärkungsbandbreite der dotierten Faser, und das Filterelement wird der Schleife hinzugefügt, um die Laserwellenlänge zu steuern und die Wellenlänge zu realisieren.
Die Entwicklung eines abstimmbaren Halbleiterlasers ist in der Welt sehr aktiv und der Fortschritt ist auch sehr schnell. Da sich einstellbare Laser in Bezug auf Kosten und Leistung nach und nach feste Wellenlängenlaser nähern, werden sie in Kommunikationssystemen immer mehr in Kommunikationssystemen verwendet und in zukünftigen all-optischen Netzwerken eine wichtige Rolle spielen.

Entwicklungsaussicht
Es gibt viele Arten von Abstimmungslasern, die im Allgemeinen durch die weitere Einführung von Wellenlängen-Tuning-Mechanismen auf der Grundlage verschiedener Einzelwellenlängen-Laser entwickelt werden, und einige Waren wurden international auf den Markt geliefert. Zusätzlich zur Entwicklung kontinuierlicher optischer einstellbarer Laser wurden auch einstellbare Laser mit integrierten anderen Funktionen berichtet, wie der integrierbare Laser, der in einen einzelnen Chip aus VCSEL und einen elektrischen Absorptionsmodulator integriert ist, und der in einen Probe -Gring -Bragg -Reflektor integrierte Laser -Laser -Amplifier- und einen elektrischen Absorptionsmodulationsmodulierer.
Da der Wellenlängen -einstellbare Laser weit verbreitet ist, kann der einstellbare Laser verschiedener Strukturen auf verschiedene Systeme angewendet werden, und jeder hat Vor- und Nachteile. Der Semikonduktorlaser für externe Hohlräume kann aufgrund seiner hohen Ausgangsleistung und seiner kontinuierlichen einstellbaren Wellenlänge als Hochband -Einstellungsquelle in Präzisionstestinstrumenten verwendet werden. Aus der Sicht der Photonenintegration und der Erfüllung des zukünftigen All-optical-Netzwerks, Probengitter-DBR, überstrukturiertes Gitter-DBR und abstimmbarer Laser, die in Modulatoren und Verstärker integriert sind, können vielversprechende einstellbare Lichtquellen für Z sein.
Fasergitter -stimmbarer Laser mit externem Hohlraum ist auch eine vielversprechende Art von Lichtquelle, die eine einfache Struktur, eine schmale Linienbreite und eine einfache Faserkopplung aufweist. Wenn der EA -Modulator in den Hohlraum integriert werden kann, kann er auch als optische Hochgeschwindigkeits -Solitonquelle verwendet werden. Darüber hinaus haben abstimmbare Faserlaser in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte erzielt. Es ist zu erwarten, dass die Leistung eines abstimmbaren Laser in optischen Kommunikationslichtquellen weiter verbessert wird und der Marktanteil mit sehr klugen Anwendungsaussichten allmählich zunehmen wird.