Développement et statut du marché du laser réglable Deuxième partie

Développement et état du marché du laser accordable (deuxième partie)

Principe de travail delaser réglable

Il existe environ trois principes pour atteindre le réglage de la longueur d'onde laser. La plupartlasers réglablesUtilisez des substances de travail avec de larges lignes fluorescentes. Les résonateurs qui composent le laser n'ont que des pertes très faibles sur une plage d'onde très étroite. Par conséquent, le premier consiste à modifier la longueur d'onde du laser en modifiant la longueur d'onde correspondant à la région de faible perte du résonateur par certains éléments (comme un réseau). La seconde consiste à déplacer le niveau d'énergie de la transition laser en modifiant certains paramètres externes (tels que le champ magnétique, la température, etc.). Le troisième est l'utilisation d'effets non linéaires pour atteindre la transformation et le réglage de la longueur d'onde (voir optique non linéaire, diffusion Raman stimulée, doublement de fréquence optique, oscillation paramétrique optique). Les lasers typiques appartenant au premier mode de réglage sont les lasers de colorant, les lasers chrysobes, les lasers centraux de couleur, les lasers à gaz à haute pression accordés et les lasers excimères réglables.

Le laser accordable du point de vue de la technologie de réalisation est principalement divisé en: technologie de contrôle actuelle, technologie de contrôle de la température et technologie de contrôle mécanique.
Parmi eux, la technologie de contrôle électronique consiste à atteindre le réglage de la longueur d'onde en modifiant le courant d'injection, avec une vitesse de réglage au niveau du NS, une large bande passante de réglage, mais une petite puissance de sortie, basée sur la technologie de contrôle électronique principalement SG-DBR (échantillonnage DBR) et le laser GCSR (aauxiliaire le réactions de couplage vers le dos). La technologie de contrôle de la température modifie la longueur d'onde de sortie du laser en modifiant l'indice de réfraction de la région active du laser. La technologie est simple, mais lente, et peut être ajustée avec une largeur de bande étroite de seulement quelques nm. Les principaux basés sur la technologie de contrôle de la température sontLaser DFB(rétroaction distribuée) et laser DBR (réflexion de Bragg distribuée). Le contrôle mécanique est principalement basé sur la technologie MEMS (système micro-électro-mécanique) pour terminer la sélection de la longueur d'onde, avec une large bande passante réglable, une puissance de sortie élevée. Les principales structures basées sur la technologie de contrôle mécanique sont DFB (rétroaction distribuée), ECL (laser de cavité externe) et VCSEL (laser émettant de surface de la cavité verticale). Ce qui suit est expliqué à partir de ces aspects du principe des lasers accordables.

Application de communication optique

Le laser accordable est un dispositif optoélectronique clé dans une nouvelle génération de système de multiplexage de division d'onde dense et d'échange de photons dans un réseau tout optique. Son application augmente considérablement la capacité, la flexibilité et l'évolutivité du système de transmission de fibres optiques, et a réalisé un réglage continu ou quasi-continu dans une large longueur de longueur d'onde.
Les entreprises et les institutions de recherche du monde entier font activement la promotion de la recherche et du développement de lasers accordables, et de nouveaux progrès sont constamment réalisés dans ce domaine. Les performances des lasers accordables sont constamment améliorées et le coût est constamment réduit. À l'heure actuelle, les lasers réglables sont principalement divisés en deux catégories: les lasers accordables semi-conducteurs et les lasers à fibres accordables.
Laser semi-conducteurest une source de lumière importante dans le système de communication optique, qui a les caractéristiques de petite taille, de poids léger, d'efficacité de conversion élevée, d'économie d'énergie, etc., et est facile à atteindre l'intégration optoélectronique à puce unique avec d'autres appareils. Il peut être divisé en laser de rétroaction distribuée accordable, laser de miroir Bragg distribué, système de surface de cavité verticale verticale émettant de surface et laser semi-conducteur de cavité externe.
Le développement du laser à fibre accordable comme milieu de gain et le développement de la diode laser semi-conducteur en tant que source de pompe ont considérablement favorisé le développement de lasers de fibres. Le laser accordable est basé sur la bande passante de gain de 80 nm de la fibre dopée, et l'élément de filtre est ajouté à la boucle pour contrôler la longueur d'onde de lasage et réaliser le réglage de la longueur d'onde.
Le développement du laser semi-conducteur accordable est très actif dans le monde, et les progrès sont également très rapides. Alors que les lasers accordables abordent progressivement les lasers à longueur d'onde fixes en termes de coût et de performances, ils seront inévitablement utilisés de plus en plus dans les systèmes de communication et joueront un rôle important dans les futurs réseaux tout optiques.

Perspective de développement
Il existe de nombreux types de lasers réglables, qui sont généralement développés en introduisant davantage des mécanismes de réglage de la longueur d'onde sur la base de divers lasers à longueur d'onde, et certains produits ont été fournis au marché à l'échelle internationale. En plus du développement de lasers optiques à réglage optique continu, des lasers accordables avec d'autres fonctions intégrés ont également été signalés, tels que le laser accordable intégré à une seule puce de VCSEL et un modulateur d'absorption électrique, et le laser intégré à un réflecteur Bragg de réseau d'échantillon et à un amplificateur optique semi-conducteur et à un modulateur d'absorption électrique.
Étant donné que le laser réglable de longueur d'onde est largement utilisé, le laser accordable de diverses structures peut être appliqué à différents systèmes, et chacun présente des avantages et des inconvénients. Le laser semi-conducteur de cavité externe peut être utilisé comme source de lumière accordable à large bande dans les instruments de test de précision en raison de sa puissance de sortie élevée et de sa longueur d'onde accordable continue. Du point de vue de l'intégration des photons et de la rencontre du futur réseau entièrement optique, un échantillon DBR de réseau, du DBR de réseau superstructuré et des lasers accordables intégrés aux modulateurs et aux amplificateurs peuvent être des sources lumineuses accordables prometteuses pour Z.
Le laser de réseaux de fibre réglable avec cavité externe est également un type prometteur de source lumineuse, qui a une structure simple, une largeur de ligne étroite et un couplage de fibres faciles. Si le modulateur EA peut être intégré dans la cavité, il peut également être utilisé comme source de soliton optique à grande vitesse. De plus, les lasers de fibres réglables basés sur les lasers de fibres ont réalisé des progrès considérables ces dernières années. On peut s'attendre à ce que les performances des lasers accordables dans les sources de lumière de communication optique soient encore améliorées, et la part de marché augmentera progressivement, avec des perspectives d'application très lumineuses.