Жөнгө салынуучу лазердин өнүгүшү жана рыноктук абалы. Экинчи бөлүк.

Жөнгө салынуучу лазердин өнүгүшү жана рыноктук абалы (Экинчи бөлүк)

Иштөө принцибижөнгө салынуучу лазер

Лазердик толкун узундугун жөнгө салууга жетишүү үчүн болжол менен үч принцип бар.жөнгө салынуучу лазерлеркең флуоресценттик сызыктары бар жумушчу заттарды колдонушат. Лазерди түзгөн резонаторлор өтө тар толкун узундугунун диапазонунда гана өтө аз жоготууларга ээ. Ошондуктан, биринчиси, резонатордун аз жоготуу аймагына туура келген толкун узундугун кээ бир элементтер (мисалы, торчо) менен өзгөртүү менен лазердин толкун узундугун өзгөртүү. Экинчиси, кээ бир тышкы параметрлерди (мисалы, магнит талаасы, температура ж.б.) өзгөртүү менен лазердин өтүүсүнүн энергия деңгээлин жылдыруу. Үчүнчүсү, толкун узундугунун трансформациясына жана жөндөөгө жетүү үчүн сызыктуу эмес эффекттерди колдонуу (сызыктуу эмес оптиканы, стимулдаштырылган Раман чачырашын, оптикалык жыштыкты эки эселөөнү, оптикалык параметрдик термелүүнү караңыз). Биринчи жөндөө режимине таандык типтүү лазерлер - боёк лазерлери, хризоберил лазерлери, түс борборунун лазерлери, жөндөлүүчү жогорку басымдагы газ лазерлери жана жөндөлүүчү эксимер лазерлери.

Ишке ашыруу технологиясынын көз карашынан алганда, жөнгө салынуучу лазер негизинен: токту башкаруу технологиясы, температураны башкаруу технологиясы жана механикалык башкаруу технологиясы болуп бөлүнөт.
Алардын арасында электрондук башкаруу технологиясы негизинен SG-DBR (үлгү алуу торчосунун DBR) жана GCSR лазеринин (кошумча торчонун багыттуу байланышынын артка үлгү алуу чагылдыруусу) электрондук башкаруу технологиясына негизделген NS деңгээлиндеги жөндөө ылдамдыгы, кеңири жөндөө өткөрүү жөндөмдүүлүгү, бирок аз чыгуу кубаттуулугу менен толкун узундугун жөндөө аркылуу инжекция тогун өзгөртүүгө жетишүү болуп саналат. Температураны башкаруу технологиясы лазердин активдүү аймагынын сынуу көрсөткүчүн өзгөртүү менен лазердин чыгуу толкун узундугун өзгөртөт. Технология жөнөкөй, бирок жай жана бир нече нм гана кууш тилке туурасы менен жөнгө салынышы мүмкүн. Температураны башкаруу технологиясына негизделген негизгилери:DFB лазери(таратылган кайтарым байланыш) жана DBR лазери (таратылган Брэгг чагылдыруусу). Механикалык башкаруу негизинен толкун узундугун тандоону аяктоо үчүн MEMS (микроэлектромеханикалык система) технологиясына негизделген, чоң жөнгө салынуучу өткөрүү жөндөмдүүлүгү, жогорку чыгуу кубаттуулугу менен. Механикалык башкаруу технологиясына негизделген негизги түзүлүштөр DFB (таратылган кайтарым байланыш), ECL (тышкы көңдөй лазери) жана VCSEL (тик көңдөй бетин нурлантуучу лазер) болуп саналат. Жөнгө салынуучу лазерлердин принцибинин ушул аспектилеринен төмөнкүлөр түшүндүрүлөт.

Оптикалык байланыш колдонмосу

Түзөтүлүүчү лазер - бул жаңы муундагы тыгыз толкун узундугун бөлүү мультиплекстөө системасындагы жана толук оптикалык тармактагы фотон алмашуусундагы негизги оптоэлектрондук түзүлүш. Аны колдонуу оптикалык була берүү системасынын кубаттуулугун, ийкемдүүлүгүн жана масштабдуулугун бир топ жогорулатат жана кеңири толкун узундугу диапазонунда үзгүлтүксүз же квази-үзгүлтүксүз жөндөөнү ишке ашырды.
Дүйнө жүзү боюнча компаниялар жана изилдөө мекемелери жөнгө салынуучу лазерлерди изилдөөнү жана иштеп чыгууну активдүү түрдө жайылтып жатышат жана бул тармакта тынымсыз жаңы жетишкендиктер жасалууда. Жөнгө салынуучу лазерлердин иштеши тынымсыз жакшырып, баасы тынымсыз төмөндөп турат. Учурда жөнгө салынуучу лазерлер негизинен эки категорияга бөлүнөт: жарым өткөргүч жөнгө салынуучу лазерлер жана жөнгө салынуучу була лазерлери.
Жарым өткөргүч лазероптикалык байланыш системасындагы маанилүү жарык булагы болуп саналат, ал кичинекей өлчөм, жеңил салмак, жогорку конвертациялоо натыйжалуулугу, энергияны үнөмдөө ж.б. мүнөздөмөлөргө ээ жана башка түзмөктөр менен бир чиптүү оптоэлектрондук интеграцияга оңой жетишилет. Аны жөнгө салынуучу бөлүштүрүлгөн кайтарым байланыш лазери, бөлүштүрүлгөн Брэгг күзгү лазери, микромотор системасынын вертикалдык көңдөй бетинин нурлантуучу лазери жана тышкы көңдөй жарым өткөргүч лазери деп бөлүүгө болот.
Күчөтүүчү чөйрө катары жөнгө салынуучу була лазеринин жана насостук булак катары жарым өткөргүч лазер диодунун өнүгүшү була лазерлеринин өнүгүшүнө чоң өбөлгө түздү. Жөнгө салынуучу лазер легирленген буланын 80 нм күчөтүү өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө негизделген жана лазердик толкун узундугун башкаруу жана толкун узундугун жөндөө үчүн циклге чыпка элементи кошулат.
Дүйнөдө жөнгө салынуучу жарым өткөргүч лазердин өнүгүшү абдан активдүү жүрүп жатат жана бул прогресс да абдан тез жүрүп жатат. Жөнгө салынуучу лазерлер баасы жана иштеши жагынан туруктуу толкун узундугундагы лазерлерге акырындык менен жакындашкан сайын, алар сөзсүз түрдө байланыш системаларында барган сайын көбүрөөк колдонулуп, келечектеги толук оптикалык тармактарда маанилүү ролду ойнойт.

Өнүгүү келечеги
Жөнгө салынуучу лазерлердин көптөгөн түрлөрү бар, алар, адатта, ар кандай бир толкун узундугундагы лазерлердин негизинде толкун узундугун жөндөө механизмдерин андан ары киргизүү менен иштелип чыгат жана айрым товарлар эл аралык рынокко жеткирилген. Үзгүлтүксүз оптикалык жөндөлүүчү лазерлерди иштеп чыгуудан тышкары, башка функциялары бар жөнгө салынуучу лазерлер да кабарланган, мисалы, VCSELдин бир чипи жана электрдик абсорбция модулятору менен интеграцияланган жөнгө салынуучу лазер жана үлгү торчосунун Bragg рефлектору жана жарым өткөргүч оптикалык күчөткүч жана электрдик абсорбция модулятору менен интеграцияланган лазер.
Толкун узундугун жөнгө салуучу лазер кеңири колдонулгандыктан, ар кандай структуралардын жөнгө салынуучу лазери ар кандай системаларга колдонулушу мүмкүн жана ар биринин артыкчылыктары жана кемчиликтери бар. Сырткы көңдөй жарым өткөргүч лазери жогорку чыгуу кубаттуулугу жана үзгүлтүксүз жөнгө салынуучу толкун узундугунан улам тактык сыноо аспаптарында кең тилкелүү жөнгө салынуучу жарык булагы катары колдонулушу мүмкүн. Фотондорду интеграциялоо жана келечектеги толук оптикалык тармакка жооп берүү көз карашынан алганда, үлгү торчосунун DBR, үстүнкү структураланган торчосунун DBR жана модуляторлор жана күчөткүчтөр менен интеграцияланган жөнгө салынуучу лазерлер Z үчүн келечектүү жөнгө салынуучу жарык булактары болушу мүмкүн.
Сырткы көңдөйү бар була торчолуу жөнгө салынуучу лазер дагы келечектүү жарык булагы болуп саналат, ал жөнөкөй түзүлүшкө, тар сызык туурасына жана оңой була байланышына ээ. Эгерде EA модулятору көңдөйгө интеграцияланса, аны жогорку ылдамдыктагы жөнгө салынуучу оптикалык солитон булагы катары да колдонсо болот. Мындан тышкары, була лазерлерине негизделген жөнгө салынуучу була лазерлери акыркы жылдары бир топ ийгиликтерге жетишти. Оптикалык байланыш жарык булактарындагы жөнгө салынуучу лазерлердин иштеши андан ары жакшырып, рыноктогу үлүшү акырындык менен жогорулайт жана колдонуу келечеги абдан кең болот деп күтсө болот.