Կարգավորելի լազերի զարգացումը և շուկայի վիճակը՝ երկրորդ մաս

Կարգավորելի լազերի զարգացումը և շուկայի վիճակը (երկրորդ մաս)

Աշխատանքային սկզբունքըկարգավորելի լազեր

Լազերային ալիքի երկարության կարգավորման համար կան մոտավորապես երեք սկզբունք։ Մեծ մասը՝ լազերային ալիքի երկարության կարգավորումն իրականացնելու համար։կարգավորելի լազերներօգտագործել աշխատանքային նյութեր լայն ֆլուորեսցենտային գծերով: Լազերը կազմող ռեզոնատորները շատ ցածր կորուստներ ունեն միայն շատ նեղ ալիքի երկարության տիրույթում: Հետևաբար, առաջինը լազերի ալիքի երկարությունը փոխելն է՝ որոշ տարրերով (օրինակ՝ ցանցով) փոխելով ռեզոնատորի ցածր կորուստների շրջանին համապատասխանող ալիքի երկարությունը: Երկրորդը՝ լազերի անցման էներգիայի մակարդակը տեղափոխելն է՝ փոխելով որոշ արտաքին պարամետրեր (օրինակ՝ մագնիսական դաշտ, ջերմաստիճան և այլն): Երրորդը ոչ գծային էֆեկտների օգտագործումն է՝ ալիքի երկարության փոխակերպման և կարգավորման հասնելու համար (տե՛ս ոչ գծային օպտիկա, խթանված Ռամանի ցրում, օպտիկական հաճախականության կրկնապատկում, օպտիկական պարամետրիկ տատանում): Առաջին կարգավորման ռեժիմին պատկանող տիպիկ լազերներն են՝ ներկանյութային լազերները, քրիզոբերիլային լազերները, գունային կենտրոնի լազերները, կարգավորելի բարձր ճնշման գազային լազերները և կարգավորելի էքսիմերային լազերները:

Կարգավորելի լազերը իրացման տեխնոլոգիայի տեսանկյունից հիմնականում բաժանվում է հետևյալի՝ հոսանքի կառավարման տեխնոլոգիա, ջերմաստիճանի կառավարման տեխնոլոգիա և մեխանիկական կառավարման տեխնոլոգիա։
Դրանց թվում են էլեկտրոնային կառավարման տեխնոլոգիան, որը նախատեսված է ալիքի երկարության կարգավորման համար՝ ներարկման հոսանքը փոխելով, NS մակարդակի կարգավորման արագությամբ, լայն կարգավորման թողունակությամբ, բայց փոքր ելքային հզորությամբ, հիմնված էլեկտրոնային կառավարման տեխնոլոգիայի վրա, որը հիմնականում SG-DBR (նմուշառման ցանցային DBR) և GCSR լազերի (օժանդակ ցանցային ուղղորդված կապակցում հակադարձ նմուշառման արտացոլում) վրա: Ջերմաստիճանի կառավարման տեխնոլոգիան փոխում է լազերի ելքային ալիքի երկարությունը՝ փոխելով լազերի ակտիվ տարածքի բեկման ցուցիչը: Տեխնոլոգիան պարզ է, բայց դանդաղ և կարող է կարգավորվել ընդամենը մի քանի նմ նեղ գոտու լայնությամբ: Ջերմաստիճանի կառավարման տեխնոլոգիայի վրա հիմնված հիմնականներն են՝DFB լազեր(բաշխված հետադարձ կապ) և DBR լազեր (բաշխված Բրեգգի անդրադարձում): Մեխանիկական կառավարումը հիմնականում հիմնված է MEMS (միկրոէլեկտրամեխանիկական համակարգ) տեխնոլոգիայի վրա՝ ալիքի երկարության ընտրությունն ավարտելու համար, մեծ կարգավորելի թողունակությամբ, բարձր ելքային հզորությամբ: Մեխանիկական կառավարման տեխնոլոգիայի վրա հիմնված հիմնական կառուցվածքներն են՝ DFB (բաշխված հետադարձ կապ), ECL (արտաքին խոռոչի լազեր) և VCSEL (ուղղահայաց խոռոչի մակերեսով ճառագայթող լազեր): Հետևյալը բացատրվում է կարգավորելի լազերների սկզբունքի այս ասպեկտներից:

Օպտիկական կապի կիրառություն

Կարգավորվող լազերը խիտ ալիքի բաժանման մուլտիպլեքսավորման համակարգի և ֆոտոնների փոխանակման նոր սերնդի հիմնական օպտոէլեկտրոնային սարք է ամբողջությամբ օպտիկական ցանցում: Դրա կիրառումը զգալիորեն մեծացնում է օպտիկական մանրաթելային փոխանցման համակարգի հզորությունը, ճկունությունը և մասշտաբայնությունը և իրականացրել է անընդհատ կամ կիսաանընդհատ կարգավորում լայն ալիքի երկարության տիրույթում:
Աշխարհի ընկերություններն ու հետազոտական ​​հաստատությունները ակտիվորեն խթանում են կարգավորվող լազերների հետազոտություններն ու մշակումները, և այս ոլորտում անընդհատ նոր առաջընթաց է գրանցվում: Կարգավորվող լազերների աշխատանքը անընդհատ բարելավվում է, իսկ արժեքը՝ անընդհատ նվազում: Ներկայումս կարգավորվող լազերները հիմնականում բաժանվում են երկու կատեգորիայի՝ կիսահաղորդչային կարգավորվող լազերներ և կարգավորվող մանրաթելային լազերներ:
Կիսահաղորդչային լազերԼույսի կարևոր աղբյուր է օպտիկական կապի համակարգում, որն ունի փոքր չափսեր, թեթև քաշ, բարձր փոխակերպման արդյունավետություն, էներգախնայողություն և այլն, և հեշտությամբ ինտեգրվում է մեկ չիպով օպտոէլեկտրոնային լազերի հետ այլ սարքերի հետ։ Այն կարելի է բաժանել կարգավորելի բաշխված հետադարձ կապի լազերի, բաշխված Բրեգգի հայելային լազերի, միկրոշարժիչ համակարգի ուղղահայաց խոռոչի մակերևույթային ճառագայթող լազերի և արտաքին խոռոչի կիսահաղորդչային լազերի։
Կարգավորելի մանրաթելային լազերի զարգացումը որպես ուժեղացման միջավայր և կիսահաղորդչային լազերային դիոդի զարգացումը որպես պոմպի աղբյուր մեծապես նպաստել են մանրաթելային լազերների զարգացմանը: Կարգավորելի լազերը հիմնված է լեգիրված մանրաթելի 80 նմ ուժեղացման թողունակության վրա, և ֆիլտրի տարրը ավելացվում է օղակին՝ լազերի ալիքի երկարությունը կառավարելու և ալիքի երկարությունը կարգավորելու համար:
Աշխարհում շատ ակտիվ է ընթանում կարգավորվող կիսահաղորդչային լազերի մշակումը, և առաջընթացը նույնպես շատ արագ է։ Քանի որ կարգավորվող լազերները աստիճանաբար մոտենում են ֆիքսված ալիքի երկարության լազերներին՝ արժեքի և կատարողականության առումով, դրանք անխուսափելիորեն ավելի ու ավելի շատ կօգտագործվեն կապի համակարգերում և կարևոր դեր կխաղան ապագայի ամբողջովին օպտիկական ցանցերում։

Զարգացման հեռանկար
Կան կարգավորվող լազերների բազմաթիվ տեսակներ, որոնք սովորաբար մշակվում են ալիքի երկարության կարգավորման մեխանիզմների հետագա ներդրմամբ՝ տարբեր միալիքային լազերների հիման վրա, և որոշ ապրանքներ միջազգային շուկայում մատակարարվել են: Բացի անընդհատ օպտիկական կարգավորվող լազերների մշակումից, հայտնաբերվել են նաև ինտեգրված այլ գործառույթներով կարգավորվող լազերներ, ինչպիսիք են՝ VCSEL-ի մեկ չիպի և էլեկտրական կլանման մոդուլյատորի հետ ինտեգրված կարգավորվող լազերը, և նմուշային ցանցի Բրեգգի ռեֆլեկտորի, կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչի և էլեկտրական կլանման մոդուլյատորի հետ ինտեգրված լազերը:
Քանի որ ալիքի երկարության կարգավորվող լազերը լայնորեն կիրառվում է, տարբեր կառուցվածքների կարգավորվող լազերը կարող է կիրառվել տարբեր համակարգերի վրա, և յուրաքանչյուրն ունի իր առավելություններն ու թերությունները: Արտաքին խոռոչի կիսահաղորդչային լազերը կարող է օգտագործվել որպես լայնաշերտ կարգավորվող լույսի աղբյուր ճշգրիտ փորձարկման սարքերում՝ իր բարձր ելքային հզորության և անընդհատ կարգավորվող ալիքի երկարության շնորհիվ: Ֆոտոնների ինտեգրման և ապագա ամբողջովին օպտիկական ցանցի հետ համապատասխանելու տեսանկյունից, նմուշային ցանցային DBR-ը, գերկառուցված ցանցային DBR-ը և մոդուլյատորների և ուժեղացուցիչների հետ ինտեգրված կարգավորվող լազերները կարող են լինել խոստումնալից կարգավորվող լույսի աղբյուրներ Z-ի համար:
Արտաքին խոռոչով մանրաթելային ցանցային կարգավորվող լազերը նույնպես լույսի աղբյուրի խոստումնալից տեսակ է, որն ունի պարզ կառուցվածք, նեղ գծի լայնություն և հեշտ մանրաթելային միացում: Եթե EA մոդուլյատորը կարող է ինտեգրվել խոռոչում, այն կարող է նաև օգտագործվել որպես բարձր արագությամբ կարգավորվող օպտիկական սոլիտոնային աղբյուր: Բացի այդ, մանրաթելային լազերների վրա հիմնված կարգավորվող մանրաթելային լազերները վերջին տարիներին զգալի առաջընթաց են գրանցել: Կարելի է ակնկալել, որ օպտիկական կապի լույսի աղբյուրներում կարգավորվող լազերների աշխատանքը կբարելավվի, և շուկայի մասնաբաժինը աստիճանաբար կաճի՝ ունենալով շատ պայծառ կիրառման հեռանկարներ: