ट्यूनेबल लेजर का विकास और बाजार स्थिति भाग दो

ट्यूनेबल लेजर का विकास और बाजार स्थिति (भाग दो)

कार्य सिद्धांतट्यूनेबल लेजर

लेजर तरंगदैर्घ्य ट्यूनिंग प्राप्त करने के लिए मोटे तौर पर तीन सिद्धांत हैं।ट्यूनेबल लेजरविस्तृत फ्लोरोसेंट रेखाओं वाले कार्यशील पदार्थों का उपयोग करें। लेजर बनाने वाले अनुनादकों में केवल बहुत ही संकीर्ण तरंगदैर्ध्य सीमा पर बहुत कम नुकसान होता है। इसलिए, पहला कुछ तत्वों (जैसे एक झंझरी) द्वारा अनुनादक के कम नुकसान वाले क्षेत्र के अनुरूप तरंगदैर्ध्य को बदलकर लेजर की तरंगदैर्ध्य को बदलना है। दूसरा कुछ बाहरी मापदंडों (जैसे चुंबकीय क्षेत्र, तापमान, आदि) को बदलकर लेजर संक्रमण के ऊर्जा स्तर को स्थानांतरित करना है। तीसरा तरंगदैर्ध्य परिवर्तन और ट्यूनिंग को प्राप्त करने के लिए गैर-रेखीय प्रभावों का उपयोग है (नॉनलाइनियर ऑप्टिक्स, उत्तेजित रमन बिखराव, ऑप्टिकल आवृत्ति दोहरीकरण, ऑप्टिकल पैरामीट्रिक दोलन देखें)। पहले ट्यूनिंग मोड से संबंधित विशिष्ट लेजर डाई लेजर, क्राइसोबेरील लेजर, कलर सेंटर लेजर, ट्यूनेबल हाई-प्रेशर गैस लेजर और ट्यूनेबल एक्साइमर लेजर हैं।

प्राप्ति प्रौद्योगिकी के दृष्टिकोण से ट्यूनेबल लेजर मुख्य रूप से विभाजित है: वर्तमान नियंत्रण प्रौद्योगिकी, तापमान नियंत्रण प्रौद्योगिकी और यांत्रिक नियंत्रण प्रौद्योगिकी।
उनमें से, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रौद्योगिकी इंजेक्शन वर्तमान को बदलकर तरंगदैर्ध्य ट्यूनिंग प्राप्त करना है, एनएस-स्तर ट्यूनिंग गति, विस्तृत ट्यूनिंग बैंडविड्थ, लेकिन छोटे आउटपुट पावर के साथ, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रौद्योगिकी मुख्य रूप से एसजी-डीबीआर (नमूना झंझरी डीबीआर) और जीसीएसआर लेजर (सहायक झंझरी दिशात्मक युग्मन पिछड़े-नमूना प्रतिबिंब) पर आधारित है। तापमान नियंत्रण तकनीक लेजर सक्रिय क्षेत्र के अपवर्तक सूचकांक को बदलकर लेजर के आउटपुट तरंगदैर्ध्य को बदल देती है। तकनीक सरल है, लेकिन धीमी है, और इसे केवल कुछ एनएम की संकीर्ण बैंड चौड़ाई के साथ समायोजित किया जा सकता है। तापमान नियंत्रण तकनीक पर आधारित मुख्य हैंडीएफबी लेजर(वितरित प्रतिक्रिया) और डीबीआर लेजर (वितरित ब्रैग प्रतिबिंब)। यांत्रिक नियंत्रण मुख्य रूप से तरंगदैर्ध्य के चयन को पूरा करने के लिए एमईएमएस (माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम) तकनीक पर आधारित है, जिसमें बड़ी समायोज्य बैंडविड्थ, उच्च आउटपुट पावर है। यांत्रिक नियंत्रण प्रौद्योगिकी पर आधारित मुख्य संरचनाएं डीएफबी (वितरित प्रतिक्रिया), ईसीएल (बाहरी गुहा लेजर) और वीसीएसईएल (ऊर्ध्वाधर गुहा सतह उत्सर्जक लेजर) हैं। ट्यूनेबल लेजर के सिद्धांत के इन पहलुओं से निम्नलिखित समझाया गया है।

ऑप्टिकल संचार अनुप्रयोग

ट्यूनेबल लेजर नई पीढ़ी के सघन तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग सिस्टम और ऑल-ऑप्टिकल नेटवर्क में फोटॉन एक्सचेंज में एक महत्वपूर्ण ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइस है। इसका अनुप्रयोग ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन सिस्टम की क्षमता, लचीलापन और मापनीयता को बहुत बढ़ाता है, और एक विस्तृत तरंगदैर्ध्य रेंज में निरंतर या अर्ध-निरंतर ट्यूनिंग को साकार करता है।
दुनिया भर की कंपनियाँ और शोध संस्थान सक्रिय रूप से ट्यूनेबल लेजर के अनुसंधान और विकास को बढ़ावा दे रहे हैं, और इस क्षेत्र में लगातार नई प्रगति हो रही है। ट्यूनेबल लेजर के प्रदर्शन में लगातार सुधार हो रहा है और लागत में लगातार कमी आ रही है। वर्तमान में, ट्यूनेबल लेजर मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित हैं: सेमीकंडक्टर ट्यूनेबल लेजर और ट्यूनेबल फाइबर लेजर।
अर्धचालक लेजरऑप्टिकल संचार प्रणाली में एक महत्वपूर्ण प्रकाश स्रोत है, जिसमें छोटे आकार, हल्के वजन, उच्च रूपांतरण दक्षता, बिजली की बचत आदि की विशेषताएं हैं, और अन्य उपकरणों के साथ एकल चिप ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक एकीकरण को प्राप्त करना आसान है। इसे ट्यूनेबल वितरित फीडबैक लेजर, वितरित ब्रैग मिरर लेजर, माइक्रोमोटर सिस्टम वर्टिकल कैविटी सरफेस एमिटिंग लेजर और एक्सटर्नल कैविटी सेमीकंडक्टर लेजर में विभाजित किया जा सकता है।
लाभ माध्यम के रूप में ट्यूनेबल फाइबर लेजर के विकास और पंप स्रोत के रूप में सेमीकंडक्टर लेजर डायोड के विकास ने फाइबर लेजर के विकास को बहुत बढ़ावा दिया है। ट्यूनेबल लेजर डोप्ड फाइबर के 80nm लाभ बैंडविड्थ पर आधारित है, और लेज़िंग तरंगदैर्ध्य को नियंत्रित करने और तरंगदैर्ध्य ट्यूनिंग का एहसास करने के लिए लूप में फ़िल्टर तत्व जोड़ा जाता है।
दुनिया में ट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेजर का विकास बहुत सक्रिय है, और प्रगति भी बहुत तेज़ है। जैसे-जैसे ट्यूनेबल लेजर धीरे-धीरे लागत और प्रदर्शन के मामले में निश्चित तरंगदैर्ध्य वाले लेजर के करीब पहुंच रहे हैं, वे अनिवार्य रूप से संचार प्रणालियों में अधिक से अधिक उपयोग किए जाएंगे और भविष्य के सभी-ऑप्टिकल नेटवर्क में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे।

विकास की संभावना
ट्यूनेबल लेजर के कई प्रकार हैं, जिन्हें आम तौर पर विभिन्न एकल-तरंगदैर्ध्य लेजर के आधार पर तरंगदैर्ध्य ट्यूनिंग तंत्र को आगे बढ़ाकर विकसित किया जाता है, और कुछ वस्तुओं को अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार में आपूर्ति की गई है। निरंतर ऑप्टिकल ट्यूनेबल लेजर के विकास के अलावा, एकीकृत अन्य कार्यों के साथ ट्यूनेबल लेजर की भी रिपोर्ट की गई है, जैसे कि VCSEL की एकल चिप और एक विद्युत अवशोषण मॉड्यूलेटर के साथ एकीकृत ट्यूनेबल लेजर, और एक नमूना झंझरी ब्रैग परावर्तक और एक अर्धचालक ऑप्टिकल एम्पलीफायर और एक विद्युत अवशोषण मॉड्यूलेटर के साथ एकीकृत लेजर।
क्योंकि तरंगदैर्घ्य ट्यूनेबल लेजर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, विभिन्न संरचनाओं के ट्यूनेबल लेजर को विभिन्न प्रणालियों पर लागू किया जा सकता है, और प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं। बाहरी गुहा अर्धचालक लेजर को इसकी उच्च आउटपुट शक्ति और निरंतर ट्यूनेबल तरंगदैर्घ्य के कारण सटीक परीक्षण उपकरणों में वाइडबैंड ट्यूनेबल प्रकाश स्रोत के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। फोटॉन एकीकरण के दृष्टिकोण से और भविष्य के सभी-ऑप्टिकल नेटवर्क को पूरा करने के लिए, नमूना झंझरी डीबीआर, सुपरस्ट्रक्चर्ड झंझरी डीबीआर और मॉड्यूलेटर और एम्पलीफायरों के साथ एकीकृत ट्यूनेबल लेजर जेड के लिए आशाजनक ट्यूनेबल प्रकाश स्रोत हो सकते हैं।
बाहरी गुहा के साथ फाइबर ग्रेटिंग ट्यूनेबल लेजर भी एक आशाजनक प्रकार का प्रकाश स्रोत है, जिसमें सरल संरचना, संकीर्ण रेखा चौड़ाई और आसान फाइबर युग्मन है। यदि ईए मॉड्यूलेटर को गुहा में एकीकृत किया जा सकता है, तो इसका उपयोग उच्च गति ट्यूनेबल ऑप्टिकल सोलिटन स्रोत के रूप में भी किया जा सकता है। इसके अलावा, फाइबर लेजर पर आधारित ट्यूनेबल फाइबर लेजर ने हाल के वर्षों में काफी प्रगति की है। यह उम्मीद की जा सकती है कि ऑप्टिकल संचार प्रकाश स्रोतों में ट्यूनेबल लेजर के प्रदर्शन में और सुधार होगा, और बाजार में हिस्सेदारी धीरे-धीरे बढ़ेगी, बहुत उज्ज्वल अनुप्रयोग संभावनाओं के साथ।