ट्यूनेबल लेजर का विकास और बाजार स्थिति भाग दो

ट्यूनेबल लेजर का विकास और बाजार स्थिति (भाग दो)

का कार्य सिद्धांतट्यून करने योग्य लेजर

लेजर तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग प्राप्त करने के लिए मोटे तौर पर तीन सिद्धांत हैं। अधिकांशट्यून करने योग्य लेजरचौड़ी फ्लोरोसेंट रेखाओं वाले कार्यशील पदार्थों का उपयोग करें। लेज़र बनाने वाले अनुनादकों में केवल एक बहुत ही संकीर्ण तरंग दैर्ध्य सीमा पर बहुत कम नुकसान होता है। इसलिए, सबसे पहले कुछ तत्वों (जैसे झंझरी) द्वारा अनुनादक के कम हानि क्षेत्र के अनुरूप तरंग दैर्ध्य को बदलकर लेजर की तरंग दैर्ध्य को बदलना है। दूसरा कुछ बाहरी मापदंडों (जैसे चुंबकीय क्षेत्र, तापमान, आदि) को बदलकर लेजर संक्रमण के ऊर्जा स्तर को बदलना है। तीसरा तरंग दैर्ध्य परिवर्तन और ट्यूनिंग प्राप्त करने के लिए नॉनलाइनियर प्रभावों का उपयोग है (नॉनलाइनियर ऑप्टिक्स, उत्तेजित रमन स्कैटरिंग, ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी दोहरीकरण, ऑप्टिकल पैरामीट्रिक ऑसीलेशन देखें)। पहले ट्यूनिंग मोड से संबंधित विशिष्ट लेजर डाई लेजर, क्राइसोबेरील लेजर, कलर सेंटर लेजर, ट्यूनेबल हाई-प्रेशर गैस लेजर और ट्यूनेबल एक्सिमर लेजर हैं।

प्राप्ति प्रौद्योगिकी के दृष्टिकोण से ट्यून करने योग्य लेजर को मुख्य रूप से विभाजित किया गया है: वर्तमान नियंत्रण प्रौद्योगिकी, तापमान नियंत्रण प्रौद्योगिकी और यांत्रिक नियंत्रण प्रौद्योगिकी।
उनमें से, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण तकनीक मुख्य रूप से एसजी-डीबीआर (सैंपलिंग ग्रेटिंग डीबीआर) और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण तकनीक पर आधारित एनएस-स्तरीय ट्यूनिंग गति, विस्तृत ट्यूनिंग बैंडविड्थ, लेकिन छोटी आउटपुट पावर के साथ इंजेक्शन करंट को बदलकर तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग प्राप्त करना है। जीसीएसआर लेजर (सहायक झंझरी दिशात्मक युग्मन पिछड़ा-नमूना प्रतिबिंब)। तापमान नियंत्रण तकनीक लेजर सक्रिय क्षेत्र के अपवर्तक सूचकांक को बदलकर लेजर के आउटपुट तरंग दैर्ध्य 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। इनमें तापमान नियंत्रण तकनीक पर आधारित प्रमुख हैंडीएफबी लेजर(वितरित फीडबैक) और डीबीआर लेजर (वितरित ब्रैग प्रतिबिंब)। यांत्रिक नियंत्रण मुख्य रूप से बड़े समायोज्य बैंडविड्थ, उच्च आउटपुट पावर के साथ तरंग दैर्ध्य के चयन को पूरा करने के लिए एमईएमएस (माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम) तकनीक पर आधारित है। यांत्रिक नियंत्रण प्रौद्योगिकी पर आधारित मुख्य संरचनाएँ 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 तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग सिस्टम और ऑल-ऑप्टिकल नेटवर्क में फोटॉन एक्सचेंज में एक प्रमुख ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण है। इसके अनुप्रयोग से ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन सिस्टम की क्षमता, लचीलेपन और स्केलेबिलिटी में काफी वृद्धि होती है, और एक विस्तृत तरंग दैर्ध्य रेंज में निरंतर या अर्ध-निरंतर ट्यूनिंग का एहसास हुआ है।
दुनिया भर की कंपनियां और अनुसंधान संस्थान ट्यूनेबल लेजर के अनुसंधान और विकास को सक्रिय रूप से 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 लगातार कम हो रही है। वर्तमान में, ट्यूनेबल लेजर को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: सेमीकंडक्टर ट्यूनेबल लेजर और ट्यूनेबल फाइबर लेजर।
सेमीकंडक्टर 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 हासिल करना आसान है। इसे ट्यून करने योग्य वितरित फीडबैक लेजर, वितरित ब्रैग मिरर लेजर, माइक्रोमोटर सिस्टम वर्टिकल कैविटी सतह उत्सर्जक लेजर और बाहरी कैविटी सेमीकंडक्टर लेजर में विभाजित किया जा सकता है।
लाभ माध्यम के रूप में ट्यून करने योग्य फाइबर लेजर के विकास और पंप स्रोत के रूप में सेमीकंडक्टर लेजर डायोड के विकास ने फाइबर लेजर के विकास को काफी बढ़ावा दिया है। ट्यून करने योग्य लेजर डोप्ड फाइबर के 80 एनएम लाभ बैंडविड्थ पर आधारित है, और लेज़िंग तरंग दैर्ध्य को नियंत्रित करने और तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग का एहसास करने के लिए फिल्टर तत्व को लूप में जोड़ा जाता है।
ट्यूनेबल सेमीकंडक्टर लेजर का विकास दुनिया में बहुत सक्रिय है, और प्रगति भी बहुत तेज है। जैसे-जैसे ट्यून करने योग्य लेजर लागत और प्रदर्शन के मामले में धीरे-धीरे निश्चित तरंग दैर्ध्य लेजर के करीब पहुंचते हैं, वे अनिवार्य रूप से संचार प्रणालियों में अधिक से अधिक उपयोग किए जाएंगे और भविष्य के ऑल-ऑप्टिकल नेटवर्क में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे।

विकास की संभावना
कई प्रकार के ट्यून करने योग्य लेजर हैं, जिन्हें आम तौर पर विभिन्न एकल-तरंगदैर्ध्य लेजर के आधार पर तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग तंत्र को आगे बढ़ाकर विकसित किया जाता है, और कुछ वस्तुओं को अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार में आपूर्ति की गई है। निरंतर ऑप्टिकल ट्यून करने योग्य लेजर के विकास के अलावा, एकीकृत अन्य कार्यों के साथ ट्यून करने योग्य लेजर की भी सूचना दी गई है, जैसे वीसीएसईएल की एकल चिप और एक विद्युत अवशोषण मॉड्यूलेटर के साथ एकीकृत ट्यून करने योग्य लेजर, और एक नमूना झंझरी ब्रैग रिफ्लेक्टर के साथ एकीकृत लेजर और एक अर्धचालक ऑप्टिकल एम्पलीफायर और एक विद्युत अवशोषण मॉड्यूलेटर।
क्योंकि तरंग दैर्ध्य ट्यून करने योग्य लेजर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, विभिन्न संरचनाओं के ट्यून करने योग्य लेजर को विभिन्न प्रणालियों पर लागू किया जा सकता है, और प्रत्येक के फायदे और नुकसान हैं। बाहरी कैविटी सेमीकंडक्टर लेजर का उपयोग इसकी उच्च आउटपुट पावर और निरंतर ट्यून करने योग्य तरंग दैर्ध्य के कारण सटीक परीक्षण उपकरणों में वाइडबैंड ट्यूनेबल प्रकाश स्रोत के रूप में किया जा सकता है। फोटॉन एकीकरण और भविष्य के ऑल-ऑप्टिकल नेटवर्क को पूरा करने के दृष्टिकोण से, नमूना ग्रेटिंग डीबीआर, सुपरस्ट्रक्चर्ड ग्रेटिंग डीबीआर और मॉड्यूलेटर और एम्पलीफायरों के साथ एकीकृत ट्यूनेबल लेजर जेड के लिए ट्यूनेबल प्रकाश स्रोतों का वादा कर 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 ट्यून करने योग्य ऑप्टिकल सॉलिटॉन 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 ट्यून करने योग्य लेजर के प्रदर्शन में और सुधार होगा, और बहुत उज्ज्वल अनुप्रयोग संभावनाओं के साथ बाजार हिस्सेदारी धीरे-धीरे बढ़ेगी।