ການພັດທະນາແລະສະຖານະການຕະຫຼາດຂອງ laser tunable ສ່ວນສອງ

ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ແລະ​ສະ​ຖາ​ນະ​ພາບ​ການ​ຕະ​ຫຼາດ​ຂອງ laser tuunable (ພາກ​ທີ​ສອງ​)

ຫຼັກ​ການ​ເຮັດ​ວຽກ​ຂອງ​ເລເຊີທີ່ສາມາດປັບໄດ້

ມີປະມານສາມຫຼັກການສໍາລັບການບັນລຸການປັບ wavelength laser. ຫຼາຍທີ່ສຸດເລເຊີທີ່ສາມາດປັບໄດ້ໃຊ້ສານທີ່ເຮັດວຽກທີ່ມີສາຍ fluorescent ກວ້າງ. resonators ທີ່ປະກອບເປັນ laser ມີການສູນເສຍຕ່ໍາຫຼາຍພຽງແຕ່ໃນໄລຍະ wavelength ແຄບຫຼາຍ. ດັ່ງນັ້ນ, ທໍາອິດແມ່ນການປ່ຽນແປງ wavelength ຂອງ laser ໂດຍການປ່ຽນແປງ wavelength ທີ່ສອດຄ້ອງກັນກັບພາກພື້ນການສູນເສຍຕ່ໍາຂອງ resonator ໂດຍອົງປະກອບຈໍານວນຫນຶ່ງ (ເຊັ່ນ: grating ເປັນ). ອັນທີສອງແມ່ນການປ່ຽນລະດັບພະລັງງານຂອງການປ່ຽນເລເຊີໂດຍການປ່ຽນຕົວກໍານົດການພາຍນອກບາງຢ່າງ (ເຊັ່ນ: ພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ, ອຸນຫະພູມ, ແລະອື່ນໆ). ອັນທີສາມແມ່ນການນໍາໃຊ້ຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນເພື່ອບັນລຸການຫັນເປັນ wavelength ແລະ tuning (ເບິ່ງ optics nonlinear, ກະແຈກກະຈາຍ Raman ກະຕຸ້ນ, ຄວາມຖີ່ optical ສອງເທົ່າ, optical oscillation parametric). lasers ທົ່ວໄປທີ່ເປັນຂອງຮູບແບບການປັບທໍາອິດແມ່ນ lasers ຍ້ອມສີ, lasers chrysoberyl, lasers ສູນສີ, lasers ອາຍແກັສຄວາມກົດດັນສູງ tunable ແລະ lasers excimer tunable.

laser Tunable ຈາກທັດສະນະຂອງເຕັກໂນໂລຊີ realization ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນແບ່ງອອກເປັນ: ເຕັກໂນໂລຊີການຄວບຄຸມໃນປະຈຸບັນ, ເຕັກໂນໂລຊີການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແລະເຕັກໂນໂລຊີການຄວບຄຸມກົນຈັກ.
ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ເຕັກໂນໂລຢີການຄວບຄຸມເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນເພື່ອບັນລຸການປັບຄວາມຍາວຂອງຄື້ນໂດຍການປ່ຽນກະແສສີດ, ດ້ວຍຄວາມໄວການປັບລະດັບ NS, ການປັບແບນວິດກວ້າງ, ແຕ່ພະລັງງານຜົນຜະລິດຂະຫນາດນ້ອຍ, ໂດຍອີງໃສ່ເຕັກໂນໂລຢີການຄວບຄຸມເອເລັກໂຕຣນິກສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ SG-DBR (ຕົວຢ່າງ grating DBR) ແລະ. ເລເຊີ GCSR(ການສະທ້ອນການຈັບຄູ່ທິດທາງແບບເສີມການສະທ້ອນກັບຫຼັງ-ຕົວຢ່າງ). ເທກໂນໂລຍີການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມປ່ຽນແປງຄວາມຍາວຄື້ນຜົນຜະລິດຂອງເລເຊີໂດຍການປ່ຽນແປງດັດຊະນີສະທ້ອນຂອງພາກພື້ນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຂອງເລເຊີ. ເທກໂນໂລຍີແມ່ນງ່າຍດາຍ, ແຕ່ຊ້າ, ແລະສາມາດປັບໄດ້ດ້ວຍຄວາມກວ້າງຂອງແຖບແຄບພຽງແຕ່ສອງສາມ nm. ຕົ້ນຕໍໂດຍອີງໃສ່ເຕັກໂນໂລຊີການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແມ່ນເລເຊີ DFB(ຄໍາຄິດເຫັນທີ່ແຈກຢາຍ) ແລະ DBR laser (ການສະທ້ອນ Bragg ແຈກຢາຍ). ການຄວບຄຸມກົນຈັກສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນອີງໃສ່ເຕັກໂນໂລຢີ MEMS (micro-electro-mechanical system) ເພື່ອສໍາເລັດການເລືອກຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ, ມີແບນວິດທີ່ສາມາດປັບໄດ້ຂະຫນາດໃຫຍ່, ພະລັງງານຜົນຜະລິດສູງ. ໂຄງສ້າງຕົ້ນຕໍໂດຍອີງໃສ່ເທກໂນໂລຍີການຄວບຄຸມກົນຈັກແມ່ນ DFB (ຄໍາຕິຊົມທີ່ແຈກຢາຍ), ECL (ເລເຊີຢູ່ຕາມໂກນພາຍນອກ) ແລະ VCSEL (ເລເຊີອອກຕາມເສັ້ນໂຄ້ງຕາມລວງຕັ້ງ). ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນໄດ້ອະທິບາຍຈາກລັກສະນະເຫຼົ່ານີ້ຂອງຫຼັກການຂອງ lasers tunable.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການສື່ສານ optical

ເລເຊີທີ່ສາມາດປັບໄດ້ແມ່ນອຸປະກອນ optoelectronic ທີ່ສໍາຄັນໃນການຜະລິດໃຫມ່ຂອງລະບົບການແບ່ງຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນແລະການແລກປ່ຽນ photon ໃນເຄືອຂ່າຍ optical ທັງຫມົດ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຄວາມອາດສາມາດ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແລະຂະຫນາດຂອງລະບົບສາຍສົ່ງເສັ້ນໄຍ optical, ແລະໄດ້ຮັບຮູ້ tuning ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຫຼື quasi-ຕໍ່ເນື່ອງໃນຂອບເຂດ wavelength ກ້ວາງ.
ບໍລິສັດແລະສະຖາບັນການຄົ້ນຄວ້າໃນທົ່ວໂລກກໍາລັງສົ່ງເສີມການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາຂອງ lasers tunable, ແລະຄວາມຄືບຫນ້າໃຫມ່ແມ່ນເຮັດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນຂົງເຂດນີ້. ການປະຕິບັດຂອງ lasers tunable ແມ່ນການປັບປຸງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນຫຼຸດລົງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ໃນປັດຈຸບັນ, lasers tunable ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ: semiconductor tunable lasers ແລະ lasers ເສັ້ນໄຍ tunable.
ເລເຊີ semiconductorເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ສໍາຄັນໃນລະບົບການສື່ສານ optical, ເຊິ່ງມີລັກສະນະຂອງຂະຫນາດຂະຫນາດນ້ອຍ, ນ້ໍາຫນັກເບົາ, ປະສິດທິພາບການແປງສູງ, ການປະຫຍັດພະລັງງານ, ແລະອື່ນໆ, ແລະງ່າຍທີ່ຈະບັນລຸການເຊື່ອມໂຍງ optoelectronic chip ດຽວກັບອຸປະກອນອື່ນໆ. ມັນສາມາດໄດ້ຮັບການແບ່ງອອກເປັນ laser ຄວາມຄິດເຫັນກະຈາຍ tunable, ແຈກຢາຍ laser ບ່ອນແລກປ່ຽນຄວາມ Bragg, ລະບົບ micromotor ພື້ນຜິວຢູ່ຕາມໂກນແນວຕັ້ງ emitting laser ແລະ laser semiconductor ຢູ່ຕາມໂກນພາຍນອກ.
ການພັດທະນາຂອງ laser ເສັ້ນໄຍ tunable ເປັນຂະຫນາດກາງໄດ້ຮັບແລະການພັດທະນາຂອງ semiconductor laser diode ເປັນແຫຼ່ງ pump ໄດ້ສົ່ງເສີມການພັດທະນາຂອງ lasers ເສັ້ນໄຍໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເລເຊີທີ່ສາມາດປັບໄດ້ແມ່ນອີງໃສ່ການຮັບແບນວິດ 80nm ຂອງເສັ້ນໄຍ doped, ແລະອົງປະກອບການກັ່ນຕອງໄດ້ຖືກເພີ່ມເຂົ້າໄປໃນວົງເພື່ອຄວບຄຸມຄວາມຍາວຂອງຄື້ນແລະຮັບຮູ້ການປັບຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ.
ການພັດທະນາຂອງ laser semiconductor tunable ແມ່ນມີການເຄື່ອນໄຫວຫຼາຍໃນໂລກ, ແລະຄວາມຄືບຫນ້າຍັງໄວຫຼາຍ. ເມື່ອເລເຊີທີ່ສາມາດປັບໄດ້ຄ່ອຍໆເຂົ້າຫາເລເຊີຄວາມຍາວຄື້ນຄົງທີ່ໃນດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະການປະຕິບັດ, ພວກມັນຈະຖືກໃຊ້ຫຼາຍຂື້ນໃນລະບົບການສື່ສານແລະມີບົດບາດສໍາຄັນໃນເຄືອຂ່າຍ optical ໃນອະນາຄົດ.

ຄວາມສົດໃສດ້ານການພັດທະນາ
ມີຫຼາຍປະເພດຂອງເລເຊີ tunable, ເຊິ່ງໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໄດ້ພັດທະນາໂດຍການແນະນໍາກົນໄກການປັບ wavelength ເພີ່ມເຕີມບົນພື້ນຖານຂອງ lasers ດຽວ wavelength ຕ່າງໆ, ແລະບາງສິນຄ້າໄດ້ຖືກສະຫນອງໃຫ້ແກ່ຕະຫຼາດສາກົນ. ນອກເຫນືອໄປຈາກການພັດທະນາຂອງ lasers tunable optical ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, lasers tunable ກັບຫນ້າທີ່ອື່ນໆປະສົມປະສານ, ເຊັ່ນ laser tunable ປະສົມປະສານກັບ chip ດຽວຂອງ VCSEL ແລະ modulator ການດູດຊຶມໄຟຟ້າ, ແລະ laser ປະສົມປະສານກັບຕົວຢ່າງ grating Bragg reflector. ແລະເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor ແລະໂມດູນການດູດຊຶມໄຟຟ້າ.
ເນື່ອງຈາກວ່າ laser tunable wavelength ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ, laser tunable ຂອງໂຄງສ້າງຕ່າງໆສາມາດນໍາໃຊ້ກັບລະບົບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະແຕ່ລະຄົນມີຂໍ້ດີແລະຂໍ້ເສຍ. laser semiconductor ຢູ່ຕາມໂກນພາຍນອກສາມາດໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ສາມາດປັບໄດ້ໃນວົງກວ້າງໃນເຄື່ອງມືທົດສອບຄວາມແມ່ນຍໍາເນື່ອງຈາກພະລັງງານຜົນຜະລິດສູງແລະຄວາມຍາວຂອງຄື້ນທີ່ສາມາດປັບໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ຈາກທັດສະນະຂອງການເຊື່ອມໂຍງ photon ແລະການຕອບສະຫນອງເຄືອຂ່າຍ optical ທັງຫມົດໃນອະນາຄົດ, ຕົວຢ່າງ DBR grating, superstructured grating DBR ແລະ lasers tunable ປະສົມປະສານກັບ modulators ແລະ amplifiers ອາດຈະເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ tunable ສໍາລັບ Z.
ເສັ້ນໃຍ grating laser tunable ກັບຢູ່ຕາມໂກນພາຍນອກແມ່ນຍັງເປັນປະເພດຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ມີທ່າແຮງ, ເຊິ່ງມີໂຄງສ້າງງ່າຍດາຍ, ຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນແຄບແລະການເຊື່ອມເສັ້ນໄຍງ່າຍ. ຖ້າຫາກວ່າ modulator EA ສາມາດໄດ້ຮັບການປະສົມປະສານຢູ່ໃນຢູ່ຕາມໂກນ, ມັນຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງ soliton optical tunable ຄວາມໄວສູງ. ນອກຈາກນັ້ນ, lasers ເສັ້ນໄຍ tunable ໂດຍອີງໃສ່ lasers ເສັ້ນໄຍໄດ້ມີຄວາມຄືບຫນ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຊຸມປີທີ່ຜ່ານມາ. ມັນສາມາດຄາດຫວັງວ່າການປະຕິບັດຂອງ lasers tunable ໃນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງການສື່ສານ optical ຈະໄດ້ຮັບການປັບປຸງຕື່ມອີກ, ແລະສ່ວນແບ່ງຕະຫຼາດຈະເພີ່ມຂຶ້ນເທື່ອລະກ້າວ, ມີຄວາມສົດໃສດ້ານຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສົດໃສຫຼາຍ.