ट्यून करने योग्य लेजर भाग दो का विकास और बाजार की स्थिति

ट्यून करने योग्य लेजर का विकास और बाजार की स्थिति (भाग दो)

कामकाजी सिद्धांतटन करने योग्य लेजर

लेजर तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग को प्राप्त करने के लिए लगभग तीन सिद्धांत हैं। अधिकांशट्यून करने योग्य लेजरव्यापक फ्लोरोसेंट लाइनों के साथ काम करने वाले पदार्थों का उपयोग करें। लेजर बनाने वाले गुंजयमानों को केवल एक बहुत ही संकीर्ण तरंग दैर्ध्य सीमा पर बहुत कम नुकसान होता है। इसलिए, पहला कुछ तत्वों (जैसे कि एक झंझरी) द्वारा गुंजयमान 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 स्थानांतरित करना है। तीसरा तरंग दैर्ध्य परिवर्तन और ट्यूनिंग प्राप्त करने के लिए नॉनलाइनियर प्रभाव का उपयोग है (देखें नॉनलाइनियर ऑप्टिक्स, उत्तेजित रमन बिखरने, ऑप्टिकल आवृत्ति दोहरीकरण, ऑप्टिकल पैरामीट्रिक दोलन)। पहले ट्यूनिंग मोड से संबंधित विशिष्ट लेज़रों में डाई लेजर, क्राइसोबेरील लेजर, कलर सेंटर लेजर, ट्यून करने योग्य उच्च दबाव वाले गैस लेजर और ट्यून करने योग्य एक्साइमर लेजर हैं।

एहसास प्रौद्योगिकी के दृष्टिकोण से ट्यून करने योग्य लेजर मुख्य रूप से विभाजित है: वर्तमान नियंत्रण प्रौद्योगिकी, तापमान नियंत्रण प्रौद्योगिकी और यांत्रिक नियंत्रण प्रौद्योगिकी।
उनमें से, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रौद्योगिकी एनएस-स्तरीय ट्यूनिंग गति, व्यापक ट्यूनिंग बैंडविड्थ, लेकिन छोटे आउटपुट पावर के साथ इंजेक्शन करंट को बदलकर तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग को प्राप्त करना है, लेकिन इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण तकनीक मुख्य रूप से एसजी-डीबीआर (सैंपलिंग ग्रेटिंग डीबीआर) और जीसीएसआर लेजर (ऑक्सिलरी ग्रेटिंग डाइरेक्टल कॉपलिंग रिफ्लानिंग) पर आधारित है। तापमान नियंत्रण प्रौद्योगिकी लेजर सक्रिय क्षेत्र के अपवर्तक सूचकांक को बदलकर लेजर के आउटपुट तरंग दैर्ध्य को बदलता है। तकनीक सरल है, लेकिन धीमी है, और केवल कुछ एनएम की एक संकीर्ण बैंड चौड़ाई के साथ समायोजित किया जा सकता है। तापमान नियंत्रण प्रौद्योगिकी पर आधारित मुख्य हैंडीएफबी लेजर(वितरित प्रतिक्रिया) और डीबीआर लेजर (वितरित ब्रैग प्रतिबिंब)। मैकेनिकल कंट्रोल 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 संरचनाएं DFB (वितरित प्रतिक्रिया), ECL (बाहरी गुहा लेजर) और VCSEL (वर्टिकल कैविटी सतह उत्सर्जक लेजर) हैं। निम्नलिखित को ट्यून करने योग्य लेज़रों के सिद्धांत के इन पहलुओं से समझाया गया है।

ऑप्टिकल संचार अनुप्रयोग

Tunable Laser एक नई पीढ़ी में घने तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग सिस्टम और ऑल-ऑप्टिकल नेटवर्क में फोटॉन एक्सचेंज में एक प्रमुख ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक डिवाइस है। इसका अनुप्रयोग ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन सिस्टम की क्षमता, लचीलापन और स्केलेबिलिटी को बहुत बढ़ाता है, और एक विस्तृत तरंग दैर्ध्य रेंज में निरंतर या अर्ध-निरंतर ट्यूनिंग का एहसास हुआ है।
दुनिया भर में कंपनियां और अनुसंधान संस्थान सक्रिय रूप से ट्यून करने योग्य लेज़रों के अनुसंधान और विकास को बढ़ावा दे रहे हैं, और इस क्षेत्र में लगातार नई प्रगति की जा रही है। ट्यून करने योग्य लेज़रों के प्रदर्शन में लगातार सुधार होता है और लागत लगातार कम होती है। वर्तमान में, ट्यून करने योग्य लेज़रों को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: सेमीकंडक्टर ट्यून करने योग्य लेजर और ट्यून करने योग्य 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 ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक एकीकरण को प्राप्त करना आसान है। इसे ट्यून करने योग्य वितरित फीडबैक लेजर, वितरित ब्रैग मिरर लेजर, माइक्रोमोटर सिस्टम वर्टिकल कैविटी सतह उत्सर्जक लेजर और बाहरी गुहा सेमीकंडक्टर लेजर में विभाजित किया जा सकता है।
एक लाभ माध्यम के रूप में ट्यून करने योग्य फाइबर लेजर का विकास और एक पंप स्रोत के रूप में अर्धचालक लेजर डायोड के विकास ने फाइबर लेजर के विकास को बहुत बढ़ावा दिया है। ट्यून करने योग्य लेजर डोपेड फाइबर के 80nm लाभ बैंडविड्थ पर आधारित है, और फ़िल्टर तत्व को लूप में लेसिंग तरंग दैर्ध्य को नियंत्रित करने और तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग का एहसास करने के लिए लूप में जोड़ा जाता है।
ट्यून करने योग्य अर्धचालक लेजर का विकास दुनिया में बहुत सक्रिय है, और प्रगति भी बहुत तेज है। चूंकि ट्यून करने योग्य लेजर धीरे-धीरे लागत और प्रदर्शन के मामले में निश्चित तरंग दैर्ध्य लेजर के पास पहुंचते हैं, इसलिए वे अनिवार्य रूप से संचार प्रणालियों में अधिक से अधिक उपयोग किए जाएंगे और भविष्य के ऑल-ऑप्टिकल नेटवर्क में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे।

विकास संभावना
कई प्रकार के ट्यून करने योग्य लेजर हैं, जो आम तौर पर विभिन्न एकल-तरंग दैर्ध्य लेज़रों के आधार पर तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग तंत्र को आगे बढ़ाते हुए विकसित किए जाते हैं, और कुछ वस्तुओं को अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार में आपूर्ति की गई है। निरंतर ऑप्टिकल ट्यून करने योग्य लेज़रों के विकास के अलावा, एकीकृत अन्य कार्यों के साथ ट्यून करने योग्य लेजर भी रिपोर्ट किए गए हैं, जैसे कि VCSEL के एकल चिप और एक विद्युत अवशोषण मॉड्यूलेटर के साथ एकीकृत ट्यून करने योग्य लेजर, और लेजर एक नमूना झंझरी ब्रैग रिफ्लेक्टर और एक अर्धचालक ऑप्टिकल एम्पलीफायर और एक विद्युत अवशोषण के साथ एकीकृत है।
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 गुहा सेमीकंडक्टर लेजर को उच्च आउटपुट पावर और निरंतर ट्यून करने योग्य तरंग दैर्ध्य के कारण सटीक परीक्षण उपकरणों में एक वाइडबैंड ट्यून करने योग्य प्रकाश स्रोत के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। फोटॉन एकीकरण के परिप्रेक्ष्य से और भविष्य के ऑल-ऑप्टिकल नेटवर्क को पूरा करने के लिए, नमूना झंझरी डीबीआर, सुपरस्ट्रक्चर्ड ग्रेटिंग डीबीआर और ट्यून करने योग्य लेज़रों को मॉड्यूलेटर और एम्पलीफायरों के साथ एकीकृत किया जा सकता है।
बाहरी गुहा के साथ फाइबर झंझरी ट्यून करने योग्य 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 सोलिटॉन स्रोत के रूप में भी किया जा सकता है। इसके अलावा, फाइबर लेज़रों पर आधारित ट्यून करने योग्य 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 किया जाएगा, और बाजार में हिस्सेदारी धीरे -धीरे बढ़ेगी, बहुत उज्ज्वल अनुप्रयोग संभावनाओं के साथ।