조정 가능한 레이저의 개발 및 시장 상태 2 부

조정 가능한 레이저의 개발 및 시장 상태 (2 부)

작동 원리조정 가능한 레이저

레이저 파장 튜닝을 달성하기위한 대략 세 가지 원칙이 있습니다. 최대조정 가능한 레이저넓은 형광 선이있는 작업 물질을 사용하십시오. 레이저를 구성하는 공진기는 매우 좁은 파장 범위에서만 손실이 매우 낮습니다. 따라서, 첫 번째는 일부 요소 (예 : 격자)에 의해 공진기의 낮은 손실 영역에 해당하는 파장을 변경하여 레이저의 파장을 변경하는 것입니다. 두 번째는 일부 외부 매개 변수 (예 : 자기장, 온도 등)를 변경하여 레이저 전이의 에너지 수준을 이동시키는 것입니다. 세 번째는 파장 변환 및 튜닝을 달성하기 위해 비선형 효과를 사용하는 것입니다 (비선형 광학, 자극 된 라만 산란, 광학 주파수 배가, 광학 파라 메트릭 진동 참조). 첫 번째 튜닝 모드에 속하는 전형적인 레이저는 염료 레이저, 크라이 소릴 레이저, 컬러 센터 레이저, 조정 가능한 고압 가스 레이저 및 조정 가능한 엑시머 레이저입니다.

실현 기술의 관점에서 조정 가능한 레이저는 주로 현재 제어 기술, 온도 제어 기술 및 기계 제어 기술로 나뉩니다.
그 중에서 전자 제어 기술은 NS 수준 튜닝 속도, 넓은 튜닝 대역폭, 그러나 전자 제어 기술을 기반으로 한 작은 출력 전력으로 주입 전류를 변경하여 파장 튜닝을 달성하는 것입니다. 온도 제어 기술은 레이저 활성 영역의 굴절률을 변경하여 레이저의 출력 파장을 변화시킵니다. 이 기술은 간단하지만 느립니다. NM의 좁은 밴드 너비로 조정할 수 있습니다. 온도 제어 기술을 기반으로 한 주요 것입니다DFB 레이저(분산 피드백) 및 DBR 레이저 (분산 브래그 반사). 기계식 제어는 주로 MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) 기술을 기반으로하며, 큰 조절 가능한 대역폭, 높은 출력 전력으로 파장 선택을 완료합니다. 기계식 제어 기술에 기초한 주요 구조는 DFB (분산 피드백), ECL (외부 공동 레이저) 및 VCSEL (수직 공동 표면 방출 레이저)입니다. 다음은 조정 가능한 레이저 원리의 이러한 측면에서 설명됩니다.

광 통신 응용 프로그램

Tunable Laser는 새로운 세대의 조밀 한 파장 분할 멀티플렉싱 시스템 및 광학 네트워크의 광자 교환의 주요 광전자 장치입니다. 응용 분야는 광섬유 전송 시스템의 용량, 유연성 및 확장 성을 크게 증가시키고 넓은 파장 범위에서 연속적이거나 준 연속 튜닝을 실현했습니다.
전 세계의 회사와 연구 기관은 조정 가능한 레이저의 연구 및 개발을 적극적으로 홍보하고 있으며이 분야에서 새로운 진전이 지속되고 있습니다. 조정 가능한 레이저의 성능은 지속적으로 개선되며 비용은 지속적으로 줄어 듭니다. 현재, 조정 가능한 레이저는 주로 반도체 조정 가능한 레이저와 조정 가능한 섬유 레이저의 두 가지 범주로 나뉩니다.
반도체 레이저광학 통신 시스템의 중요한 광원으로, 작은 크기, 경량, 높은 변환 효율, 전력 절약 등의 특성을 갖는 특성이며 다른 장치와의 단일 칩 광전자 통합을 쉽게 달성하기가 쉽습니다. 그것은 조정 가능한 분산 피드백 레이저, 분산 브래그 미러 레이저, 마이크로 모터 시스템 수직 캐비티 표면 방출 레이저 및 외부 공동 반도체 레이저로 나눌 수 있습니다.
게인 매체로서 조정 가능한 섬유 레이저의 개발 및 펌프 소스로서 반도체 레이저 다이오드의 개발은 섬유 레이저의 개발을 크게 촉진시켰다. 조정 가능한 레이저는 도핑 된 섬유의 80nm 게인 대역폭을 기반으로하며, 필터 요소는 루프에 추가되어 레이싱 파장을 제어하고 파장 튜닝을 실현합니다.
조정 가능한 반도체 레이저의 개발은 세계에서 매우 활발하며 진행 상황도 매우 빠릅니다. 조정 가능한 레이저는 비용과 성능 측면에서 점차 고정 파장 레이저에 접근함에 따라 필연적으로 통신 시스템에서 점점 더 많이 사용되며 향후 모든 광학 네트워크에서 중요한 역할을합니다.

개발 전망
다양한 유형의 조정 가능한 레이저가 있으며, 일반적으로 다양한 단일 파장 레이저를 기반으로 파장 튜닝 메커니즘을 추가로 도입함으로써 개발되며 일부 상품은 국제적으로 시장에 공급되었습니다. 연속 광학 조정 가능한 레이저의 개발 외에도, 다른 기능이 통합 된 튜닝 가능한 레이저는 VCSEL의 단일 칩 및 전기 흡수 변조기와 통합 된 조정 가능한 레이저 및 샘플 격자 브래그그 반사기 및 반도체 광학 흡수 조절기와 통합 된 레이저와 같은 레이저가보고되었습니다.
파장 조정 가능한 레이저가 널리 사용되기 때문에 다양한 구조물의 조정 가능한 레이저는 다른 시스템에 적용될 수 있으며 각각의 장점과 단점이 있습니다. 외부 캐비티 반도체 레이저는 높은 출력 전력과 연속 조정 가능한 파장으로 인해 정밀 테스트 기기에서 광대역 조정 가능한 광원으로 사용될 수 있습니다. 광자 통합 및 미래의 모든 광학 네트워크를 충족하는 관점에서, 샘플 격자 DBR, 과급 구조 격자 DBR 및 조절기 및 앰프와 통합 된 조정 가능한 레이저는 Z의 유망한 조정 가능한 광원 일 수 있습니다.
외부 공동이있는 광섬유 격자 조정 가능한 레이저는 유망한 종류의 광원으로 간단한 구조, 좁은 선 너비 및 쉬운 섬유 커플 링을 갖습니다. EA 변조기를 캐비티에 통합 할 수있는 경우 고속 튜닝 가능한 광학 솔리톤 소스로도 사용할 수도 있습니다. 또한, 섬유 레이저를 기반으로 한 조정 가능한 섬유 레이저는 최근 몇 년 동안 상당한 진전을 이루었습니다. 광학 통신 광원에서 조정 가능한 레이저의 성능이 더욱 향상 될 것으로 예상 될 수 있으며, 매우 밝은 응용 프로그램 전망과 함께 시장 점유율이 점차 증가 할 것으로 예상됩니다.