ટ્યુનેબલ લેસરનો વિકાસ અને બજાર સ્થિતિ ભાગ બે

ટ્યુનેબલ લેસરનો વિકાસ અને બજાર સ્થિતિ (ભાગ બે)

ના કાર્યકારી સિદ્ધાંતટ્યુનેબલ લેસર

લેસર વેવલેન્થ ટ્યુનિંગ હાંસલ કરવા માટે લગભગ ત્રણ સિદ્ધાંતો છે. સૌથી વધુટ્યુનેબલ લેસરોવિશાળ ફ્લોરોસન્ટ રેખાઓ સાથે કાર્યકારી પદાર્થોનો ઉપયોગ કરો. લેસર બનાવે છે તે રેઝોનેટર્સ માત્ર ખૂબ જ સાંકડી તરંગલંબાઇ શ્રેણીમાં ખૂબ ઓછા નુકસાન ધરાવે છે. તેથી, સૌપ્રથમ કેટલાક તત્વો (જેમ કે જાળી) દ્વારા રેઝોનેટરના નીચા નુકશાન ક્ષેત્રને અનુરૂપ તરંગલંબાઇ બદલીને લેસરની તરંગલંબાઇમાં ફેરફાર કરવાનો છે. બીજું કેટલાક બાહ્ય પરિમાણો (જેમ કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર, તાપમાન, વગેરે) બદલીને લેસર સંક્રમણના ઊર્જા સ્તરને સ્થાનાંતરિત કરવાનું છે. ત્રીજું તરંગલંબાઇ પરિવર્તન અને ટ્યુનિંગ (નૉનલાઇનર ઑપ્ટિક્સ, સ્ટિમ્યુલેટેડ રમન સ્કેટરિંગ, ઑપ્ટિકલ ફ્રીક્વન્સી ડબલિંગ, ઑપ્ટિકલ પેરામેટ્રિક ઓસિલેશન) હાંસલ કરવા માટે બિનરેખીય અસરોનો ઉપયોગ છે. પ્રથમ ટ્યુનિંગ મોડ સાથે જોડાયેલા લાક્ષણિક લેસરો છે ડાઈ લેસરો, ક્રાયસોબેરીલ લેસરો, કલર સેન્ટર લેસરો, ટ્યુનેબલ હાઈ-પ્રેશર ગેસ લેસરો અને ટ્યુનેબલ એક્સાઈમર લેસરો.

અનુભૂતિ તકનીકના પરિપ્રેક્ષ્યમાં ટ્યુનેબલ લેસર મુખ્યત્વે વિભાજિત થયેલ છે: વર્તમાન નિયંત્રણ તકનીક, તાપમાન નિયંત્રણ તકનીક અને યાંત્રિક નિયંત્રણ તકનીક.
તેમાંથી, ઇલેક્ટ્રોનિક કંટ્રોલ ટેક્નોલોજી એ ઈન્જેક્શન કરંટને બદલીને વેવલેન્થ ટ્યુનિંગ હાંસલ કરવા માટે છે, જેમાં એનએસ-લેવલ ટ્યુનિંગ સ્પીડ, વિશાળ ટ્યુનિંગ બેન્ડવિડ્થ, પરંતુ નાની આઉટપુટ પાવર, મુખ્યત્વે SG-DBR (સેમ્પલિંગ ગ્રેટિંગ ડીબીઆર) અને ઇલેક્ટ્રોનિક કંટ્રોલ ટેક્નોલોજી પર આધારિત છે. GCSR લેસર(સહાયક ગ્રૅટિંગ ડાયરેક્શનલ કપલિંગ બેકવર્ડ-સેમ્પલિંગ રિફ્લેક્શન) તાપમાન નિયંત્રણ તકનીક લેસર સક્રિય પ્રદેશના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સને બદલીને લેસરની આઉટપુટ તરંગલંબાઇમાં ફેરફાર કરે છે. ટેક્નોલોજી સરળ છે, પરંતુ ધીમી છે, અને માત્ર થોડા એનએમની સાંકડી બેન્ડ પહોળાઈ સાથે એડજસ્ટ કરી શકાય છે. તાપમાન નિયંત્રણ તકનીક પર આધારિત મુખ્ય છેDFB લેસર(વિતરિત પ્રતિસાદ) અને DBR લેસર (વિતરિત બ્રેગ પ્રતિબિંબ). મોટા એડજસ્ટેબલ બેન્ડવિડ્થ, ઉચ્ચ આઉટપુટ પાવર સાથે તરંગલંબાઇની પસંદગી પૂર્ણ કરવા માટે યાંત્રિક નિયંત્રણ મુખ્યત્વે MEMS (માઇક્રો-ઇલેક્ટ્રો-મિકેનિકલ સિસ્ટમ) તકનીક પર આધારિત છે. મિકેનિકલ કંટ્રોલ ટેક્નોલોજી પર આધારિત મુખ્ય માળખાં DFB (ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ ફીડબેક), ECL (બાહ્ય કેવિટી લેસર) અને VCSEL (વર્ટિકલ કેવિટી સરફેસ એમિટિંગ લેસર) છે. ટ્યુનેબલ લેસરોના સિદ્ધાંતના આ પાસાઓ પરથી નીચે મુજબ સમજાવવામાં આવ્યું છે.

ઓપ્ટિકલ સંચાર એપ્લિકેશન

ટ્યુનેબલ લેસર એ નવી પેઢીની ગાઢ તરંગલંબાઇ ડિવિઝન મલ્ટિપ્લેક્સિંગ સિસ્ટમ અને ઓલ-ઓપ્ટિકલ નેટવર્કમાં ફોટોન એક્સચેન્જમાં મુખ્ય ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણ છે. તેનો ઉપયોગ ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમની ક્ષમતા, લવચીકતા અને માપનીયતામાં ઘણો વધારો કરે છે, અને વિશાળ તરંગલંબાઇ શ્રેણીમાં સતત અથવા અર્ધ-સતત ટ્યુનિંગનો અનુભવ કરે છે.
વિશ્વભરની કંપનીઓ અને સંશોધન સંસ્થાઓ ટ્યુનેબલ લેસરોના સંશોધન અને વિકાસને સક્રિયપણે પ્રોત્સાહન આપી રહી છે અને આ ક્ષેત્રમાં સતત નવી પ્રગતિ થઈ રહી છે. ટ્યુનેબલ લેસરોની કામગીરીમાં સતત સુધારો થાય છે અને ખર્ચમાં સતત ઘટાડો થાય છે. હાલમાં, ટ્યુનેબલ લેસરો મુખ્યત્વે બે કેટેગરીમાં વહેંચાયેલા છે: સેમિકન્ડક્ટર ટ્યુનેબલ લેસરો અને ટ્યુનેબલ ફાઈબર લેસરો.
સેમિકન્ડક્ટર લેસરઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમમાં એક મહત્વપૂર્ણ પ્રકાશ સ્ત્રોત છે, જે નાના કદ, હલકો વજન, ઉચ્ચ રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા, પાવર સેવિંગ વગેરેની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે, અને અન્ય ઉપકરણો સાથે સિંગલ ચિપ ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક એકીકરણ પ્રાપ્ત કરવું સરળ છે. તેને ટ્યુનેબલ ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ ફીડબેક લેસર, ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ બ્રેગ મિરર લેસર, માઇક્રોમોટર સિસ્ટમ વર્ટિકલ કેવિટી સરફેસ એમિટિંગ લેસર અને એક્સટર્નલ કેવિટી સેમિકન્ડક્ટર લેસરમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.
ટ્યુનેબલ ફાઇબર લેસરનો ગેઇન માધ્યમ તરીકે વિકાસ અને પંપ સ્ત્રોત તરીકે સેમિકન્ડક્ટર લેસર ડાયોડના વિકાસે ફાઇબર લેસરોના વિકાસને ખૂબ પ્રોત્સાહન આપ્યું છે. ટ્યુનેબલ લેસર ડોપ્ડ ફાઈબરની 80nm ગેઈન બેન્ડવિડ્થ પર આધારિત છે, અને ફિલ્ટર એલિમેન્ટને લૂપમાં ઉમેરવામાં આવે છે જેથી લેસિંગ વેવલેન્થને નિયંત્રિત કરી શકાય અને વેવલેન્થ ટ્યુનિંગનો ખ્યાલ આવે.
ટ્યુનેબલ સેમિકન્ડક્ટર લેસરનો વિકાસ વિશ્વમાં ખૂબ જ સક્રિય છે, અને પ્રગતિ પણ ખૂબ જ ઝડપી છે. જેમ જેમ ટ્યુનેબલ લેસરો ધીમે ધીમે કિંમત અને કામગીરીની દ્રષ્ટિએ નિશ્ચિત તરંગલંબાઇ લેસરોનો સંપર્ક કરે છે, તેઓ અનિવાર્યપણે સંદેશાવ્યવહાર પ્રણાલીઓમાં વધુ અને વધુ ઉપયોગમાં લેવાશે અને ભવિષ્યના ઓલ-ઓપ્ટિકલ નેટવર્ક્સમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવશે.

વિકાસની સંભાવના
ટ્યુનેબલ લેસરોના ઘણા પ્રકારો છે, જે સામાન્ય રીતે વિવિધ સિંગલ-વેવલેન્થ લેસરોના આધારે તરંગલંબાઇના ટ્યુનિંગ મિકેનિઝમ્સને વધુ રજૂ કરીને વિકસાવવામાં આવે છે, અને કેટલીક કોમોડિટીઝ આંતરરાષ્ટ્રીય સ્તરે બજારમાં સપ્લાય કરવામાં આવી છે. સતત ઓપ્ટિકલ ટ્યુનેબલ લેસરોના વિકાસ ઉપરાંત, સંકલિત અન્ય કાર્યો સાથે ટ્યુનેબલ લેસરોની પણ જાણ કરવામાં આવી છે, જેમ કે વીસીએસઈએલની એક ચિપ અને વિદ્યુત શોષણ મોડ્યુલેટર સાથે સંકલિત ટ્યુનેબલ લેસર અને સેમ્પલ ગ્રેટિંગ બ્રેગ રિફ્લેક્ટર સાથે સંકલિત લેસર. અને સેમિકન્ડક્ટર ઓપ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર અને ઇલેક્ટ્રિકલ શોષણ મોડ્યુલેટર.
કારણ કે તરંગલંબાઇ ટ્યુનેબલ લેસરનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, વિવિધ માળખાના ટ્યુનેબલ લેસરને વિવિધ સિસ્ટમો પર લાગુ કરી શકાય છે, અને દરેકના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. બાહ્ય પોલાણ સેમિકન્ડક્ટર લેસરનો ઉપયોગ તેની ઉચ્ચ આઉટપુટ શક્તિ અને સતત ટ્યુનેબલ તરંગલંબાઇને કારણે ચોકસાઇ પરીક્ષણ સાધનોમાં વાઇડબેન્ડ ટ્યુનેબલ પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે થઈ શકે છે. ફોટોન એકીકરણના પરિપ્રેક્ષ્યમાં અને ભાવિ ઓલ-ઓપ્ટિકલ નેટવર્કને મળવાથી, નમૂના ગ્રેટિંગ ડીબીઆર, સુપરસ્ટ્રક્ચર્ડ ગ્રેટિંગ ડીબીઆર અને મોડ્યુલેટર અને એમ્પ્લીફાયર સાથે સંકલિત ટ્યુનેબલ લેસરો Z માટે આશાસ્પદ ટ્યુનેબલ પ્રકાશ સ્ત્રોત હોઈ શકે છે.
બાહ્ય પોલાણ સાથે ફાઈબર ગ્રેટિંગ ટ્યુનેબલ લેસર પણ એક આશાસ્પદ પ્રકારનો પ્રકાશ સ્ત્રોત છે, જેમાં સરળ માળખું, સાંકડી રેખા પહોળાઈ અને સરળ ફાઈબર કપલિંગ છે. જો EA મોડ્યુલેટરને પોલાણમાં એકીકૃત કરી શકાય છે, તો તેનો ઉપયોગ હાઇ સ્પીડ ટ્યુનેબલ ઓપ્ટિકલ સોલિટોન સ્ત્રોત તરીકે પણ થઈ શકે છે. વધુમાં, ફાઇબર લેસર પર આધારિત ટ્યુનેબલ ફાઇબર લેસરોએ તાજેતરના વર્ષોમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ કરી છે. એવી અપેક્ષા રાખી શકાય છે કે ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન લાઇટ સ્ત્રોતોમાં ટ્યુનેબલ લેસરોની કામગીરીમાં વધુ સુધારો થશે, અને ખૂબ જ તેજસ્વી એપ્લિકેશન સંભાવનાઓ સાથે, બજારનો હિસ્સો ધીમે ધીમે વધશે.