ట్యూనబుల్ లేజర్ అభివృద్ధి మరియు మార్కెట్ స్థితి, రెండవ భాగం

ట్యూనబుల్ లేజర్ అభివృద్ధి మరియు మార్కెట్ స్థితి (రెండవ భాగం)

పని సూత్రంట్యూనబుల్ లేజర్

లేజర్ తరంగదైర్ఘ్య ట్యూనింగ్‌ను సాధించడానికి సుమారుగా మూడు సూత్రాలు ఉన్నాయి. వాటిలో చాలా వరకుట్యూనబుల్ లేజర్లువెడల్పాటి ఫ్లోరోసెంట్ రేఖలు గల కార్యసాధకాలను ఉపయోగించండి. లేజర్‌ను తయారుచేసే రెసొనేటర్లు చాలా ఇరుకైన తరంగదైర్ఘ్య పరిధిలో మాత్రమే చాలా తక్కువ నష్టాలను కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, మొదటిది, కొన్ని మూలకాల (గ్రేటింగ్ వంటివి) ద్వారా రెసొనేటర్ యొక్క తక్కువ నష్ట ప్రాంతానికి అనుగుణమైన తరంగదైర్ఘ్యాన్ని మార్చడం ద్వారా లేజర్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యాన్ని మార్చడం. రెండవది, కొన్ని బాహ్య పారామితులను (అయస్కాంత క్షేత్రం, ఉష్ణోగ్రత మొదలైనవి) మార్చడం ద్వారా లేజర్ పరివర్తన యొక్క శక్తి స్థాయిని మార్చడం. మూడవది, తరంగదైర్ఘ్య పరివర్తన మరియు ట్యూనింగ్‌ను సాధించడానికి అరేఖీయ ప్రభావాలను ఉపయోగించడం (అరేఖీయ దృశాశాస్త్రం, ప్రేరిత రామన్ వికీర్ణం, దృశ్య పౌనఃపున్య రెట్టింపు, దృశ్య పారామెట్రిక్ డోలనం చూడండి). మొదటి ట్యూనింగ్ విధానానికి చెందిన సాధారణ లేజర్‌లు డై లేజర్‌లు, క్రిసోబెరిల్ లేజర్‌లు, కలర్ సెంటర్ లేజర్‌లు, ట్యూనబుల్ అధిక-పీడన వాయు లేజర్‌లు మరియు ట్యూనబుల్ ఎక్సైమర్ లేజర్‌లు.

రూపకల్పన సాంకేతిక దృక్కోణం నుండి ట్యూనబుల్ లేజర్‌ను ప్రధానంగా కరెంట్ నియంత్రణ సాంకేతికత, ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ సాంకేతికత మరియు యాంత్రిక నియంత్రణ సాంకేతికతగా విభజించారు.
వాటిలో, ఎలక్ట్రానిక్ నియంత్రణ సాంకేతికత అనేది ఇంజెక్షన్ కరెంట్‌ను మార్చడం ద్వారా తరంగదైర్ఘ్య ట్యూనింగ్‌ను సాధించడం, NS-స్థాయి ట్యూనింగ్ వేగం, విస్తృత ట్యూనింగ్ బ్యాండ్‌విడ్త్, కానీ తక్కువ అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఇది ప్రధానంగా SG-DBR (శాంప్లింగ్ గ్రేటింగ్ DBR) మరియు GCSR లేజర్ (ఆగ్జిలరీ గ్రేటింగ్ డైరెక్షనల్ కప్లింగ్ బ్యాక్‌వర్డ్-శాంప్లింగ్ రిఫ్లెక్షన్) వంటి ఎలక్ట్రానిక్ నియంత్రణ సాంకేతికతలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ సాంకేతికత లేజర్ యాక్టివ్ రీజియన్ యొక్క వక్రీభవన సూచికను మార్చడం ద్వారా లేజర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యాన్ని మారుస్తుంది. ఈ సాంకేతికత సరళమైనది, కానీ నెమ్మదిగా ఉంటుంది మరియు కేవలం కొన్ని nmల ఇరుకైన బ్యాండ్‌విడ్త్‌తో మాత్రమే సర్దుబాటు చేయబడుతుంది. ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ సాంకేతికతపై ఆధారపడిన ప్రధానమైనవి:DFB లేజర్(డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ ఫీడ్‌బ్యాక్) మరియు DBR లేజర్ (డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ బ్రాగ్ రిఫ్లెక్షన్). యాంత్రిక నియంత్రణ ప్రధానంగా MEMS (మైక్రో-ఎలక్ట్రో-మెకానికల్ సిస్టమ్) సాంకేతికతపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది తరంగదైర్ఘ్యం ఎంపికను పూర్తి చేస్తుంది, పెద్ద సర్దుబాటు బ్యాండ్‌విడ్త్, అధిక అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను కలిగి ఉంటుంది. యాంత్రిక నియంత్రణ సాంకేతికతపై ఆధారపడిన ప్రధాన నిర్మాణాలు DFB (డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ ఫీడ్‌బ్యాక్), ECL (ఎక్స్‌టర్నల్ క్యావిటీ లేజర్) మరియు VCSEL (వర్టికల్ క్యావిటీ సర్ఫేస్ ఎమిటింగ్ లేజర్). ట్యూనబుల్ లేజర్‌ల సూత్రం ఈ అంశాల నుండి క్రింది విధంగా వివరించబడింది.

ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ అప్లికేషన్

ట్యూనబుల్ లేజర్ అనేది కొత్త తరం డెన్స్ వేవ్‌లెంగ్త్ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ సిస్టమ్‌లో మరియు ఆల్-ఆప్టికల్ నెట్‌వర్క్‌లో ఫోటాన్ మార్పిడిలో ఒక కీలకమైన ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరం. దీని అనువర్తనం ఆప్టికల్ ఫైబర్ ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని, సౌలభ్యాన్ని మరియు స్కేలబిలిటీని బాగా పెంచుతుంది, మరియు విస్తృత తరంగదైర్ఘ్య పరిధిలో నిరంతర లేదా పాక్షిక-నిరంతర ట్యూనింగ్‌ను సాధ్యం చేసింది.
ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న కంపెనీలు మరియు పరిశోధనా సంస్థలు ట్యూనబుల్ లేజర్‌ల పరిశోధన మరియు అభివృద్ధిని చురుకుగా ప్రోత్సహిస్తున్నాయి, మరియు ఈ రంగంలో నిరంతరం కొత్త పురోగతి సాధించబడుతోంది. ట్యూనబుల్ లేజర్‌ల పనితీరు నిరంతరం మెరుగుపరచబడుతోంది మరియు వాటి ధర నిరంతరం తగ్గించబడుతోంది. ప్రస్తుతం, ట్యూనబుల్ లేజర్‌లను ప్రధానంగా రెండు వర్గాలుగా విభజించారు: సెమీకండక్టర్ ట్యూనబుల్ లేజర్‌లు మరియు ట్యూనబుల్ ఫైబర్ లేజర్‌లు.
సెమీకండక్టర్ లేజర్ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలో ఇది ఒక ముఖ్యమైన కాంతి మూలం, ఇది చిన్న పరిమాణం, తక్కువ బరువు, అధిక మార్పిడి సామర్థ్యం, ​​విద్యుత్ ఆదా మొదలైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇతర పరికరాలతో సింగిల్ చిప్ ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ ఇంటిగ్రేషన్‌ను సులభంగా సాధించవచ్చు. దీనిని ట్యూనబుల్ డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ లేజర్, డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ బ్రాగ్ మిర్రర్ లేజర్, మైక్రోమోటార్ సిస్టమ్ వర్టికల్ క్యావిటీ సర్ఫేస్ ఎమిటింగ్ లేజర్ మరియు ఎక్స్‌టర్నల్ క్యావిటీ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌గా విభజించవచ్చు.
గెయిన్ మీడియంగా ట్యూనబుల్ ఫైబర్ లేజర్ అభివృద్ధి మరియు పంప్ సోర్స్‌గా సెమీకండక్టర్ లేజర్ డయోడ్ అభివృద్ధి, ఫైబర్ లేజర్‌ల అభివృద్ధిని బాగా ప్రోత్సహించాయి. ట్యూనబుల్ లేజర్ అనేది డోప్డ్ ఫైబర్ యొక్క 80nm గెయిన్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది, మరియు లేజింగ్ తరంగదైర్ఘ్యాన్ని నియంత్రించడానికి మరియు తరంగదైర్ఘ్య ట్యూనింగ్‌ను సాధించడానికి లూప్‌కు ఫిల్టర్ ఎలిమెంట్ జోడించబడుతుంది.
ప్రపంచవ్యాప్తంగా ట్యూనబుల్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ల అభివృద్ధి చాలా చురుకుగా సాగుతోంది మరియు పురోగతి కూడా చాలా వేగంగా ఉంది. ధర మరియు పనితీరు పరంగా ట్యూనబుల్ లేజర్లు క్రమంగా స్థిర తరంగదైర్ఘ్య లేజర్లను సమీపిస్తున్నందున, అవి కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలలో అనివార్యంగా మరింత ఎక్కువగా ఉపయోగించబడతాయి మరియు భవిష్యత్ ఆల్-ఆప్టికల్ నెట్‌వర్క్‌లలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి.

అభివృద్ధి అవకాశం
అనేక రకాల ట్యూనబుల్ లేజర్‌లు ఉన్నాయి, వీటిని సాధారణంగా వివిధ సింగిల్-వేవ్‌లెంగ్త్ లేజర్‌ల ఆధారంగా వేవ్‌లెంగ్త్ ట్యూనింగ్ మెకానిజమ్‌లను మరింతగా ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా అభివృద్ధి చేస్తారు, మరియు కొన్ని ఉత్పత్తులు అంతర్జాతీయంగా మార్కెట్‌కు సరఫరా చేయబడ్డాయి. నిరంతర ఆప్టికల్ ట్యూనబుల్ లేజర్‌ల అభివృద్ధికి అదనంగా, ఇతర ఫంక్షన్‌లను ఏకీకృతం చేసిన ట్యూనబుల్ లేజర్‌లు కూడా నివేదించబడ్డాయి, ఉదాహరణకు, VCSEL యొక్క సింగిల్ చిప్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ అబ్సార్ప్షన్ మాడ్యులేటర్‌తో ఏకీకృతమైన ట్యూనబుల్ లేజర్, మరియు శాంపిల్ గ్రేటింగ్ బ్రాగ్ రిఫ్లెక్టర్, సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ అబ్సార్ప్షన్ మాడ్యులేటర్‌తో ఏకీకృతమైన లేజర్.
తరంగదైర్ఘ్యం ట్యూనబుల్ లేజర్ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నందున, వివిధ నిర్మాణాల ట్యూనబుల్ లేజర్‌ను వేర్వేరు వ్యవస్థలకు అనువర్తించవచ్చు మరియు ప్రతిదానికి దాని ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. బాహ్య కావిటీ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ను దాని అధిక అవుట్‌పుట్ పవర్ మరియు నిరంతర ట్యూనబుల్ తరంగదైర్ఘ్యం కారణంగా ఖచ్చితమైన పరీక్షా పరికరాలలో వైడ్‌బ్యాండ్ ట్యూనబుల్ కాంతి వనరుగా ఉపయోగించవచ్చు. ఫోటాన్ ఇంటిగ్రేషన్ మరియు భవిష్యత్ ఆల్-ఆప్టికల్ నెట్‌వర్క్ అవసరాలను తీర్చే దృక్కోణం నుండి, శాంపిల్ గ్రేటింగ్ DBR, సూపర్‌స్ట్రక్చర్డ్ గ్రేటింగ్ DBR మరియు మాడ్యులేటర్లు మరియు యాంప్లిఫైయర్‌లతో ఇంటిగ్రేట్ చేయబడిన ట్యూనబుల్ లేజర్‌లు Z కోసం ఆశాజనకమైన ట్యూనబుల్ కాంతి వనరులుగా ఉండవచ్చు.
బాహ్య కావిటీతో కూడిన ఫైబర్ గ్రేటింగ్ ట్యూనబుల్ లేజర్ కూడా ఒక ఆశాజనకమైన కాంతి వనరు. దీనికి సరళమైన నిర్మాణం, తక్కువ లైన్ వెడల్పు మరియు సులభమైన ఫైబర్ కప్లింగ్ వంటి లక్షణాలు ఉన్నాయి. ఒకవేళ EA మాడ్యులేటర్‌ను కావిటీలో అనుసంధానించగలిగితే, దీనిని అధిక వేగవంతమైన ట్యూనబుల్ ఆప్టికల్ సోలిటాన్ వనరుగా కూడా ఉపయోగించవచ్చు. అంతేకాకుండా, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో ఫైబర్ లేజర్‌ల ఆధారిత ట్యూనబుల్ ఫైబర్ లేజర్‌లు గణనీయమైన పురోగతిని సాధించాయి. ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ కాంతి వనరులలో ట్యూనబుల్ లేజర్‌ల పనితీరు మరింత మెరుగుపడుతుందని, మరియు వాటి మార్కెట్ వాటా క్రమంగా పెరుగుతుందని, అలాగే వీటికి చాలా ఉజ్వలమైన అనువర్తన అవకాశాలు ఉన్నాయని ఆశించవచ్చు.