ട്യൂണബിൾ ലേസറിന്റെ വികസനവും വിപണി നിലയും രണ്ടാം ഭാഗം

ട്യൂണബിൾ ലേസറിന്റെ വികസനവും വിപണി നിലയും (രണ്ടാം ഭാഗം)

പ്രവർത്തന തത്വംട്യൂൺ ചെയ്യാവുന്ന ലേസർ

ലേസർ തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണിംഗ് നേടുന്നതിന് ഏകദേശം മൂന്ന് തത്വങ്ങളുണ്ട്.ട്യൂൺ ചെയ്യാവുന്ന ലേസറുകൾവിശാലമായ ഫ്ലൂറസെന്റ് ലൈനുകളുള്ള പ്രവർത്തന പദാർത്ഥങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുക. ലേസർ നിർമ്മിക്കുന്ന റെസൊണേറ്ററുകൾക്ക് വളരെ ഇടുങ്ങിയ തരംഗദൈർഘ്യ പരിധിയിൽ മാത്രമേ വളരെ കുറഞ്ഞ നഷ്ടങ്ങൾ ഉണ്ടാകൂ. അതിനാൽ, ആദ്യത്തേത്, ചില ഘടകങ്ങൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ഗ്രേറ്റിംഗ്) റെസൊണേറ്ററിന്റെ താഴ്ന്ന നഷ്ട മേഖലയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട തരംഗദൈർഘ്യം മാറ്റിക്കൊണ്ട് ലേസറിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം മാറ്റുക എന്നതാണ്. രണ്ടാമത്തേത്, ചില ബാഹ്യ പാരാമീറ്ററുകൾ (കാന്തികക്ഷേത്രം, താപനില മുതലായവ) മാറ്റിക്കൊണ്ട് ലേസർ സംക്രമണത്തിന്റെ ഊർജ്ജ നില മാറ്റുക എന്നതാണ്. മൂന്നാമത്തേത്, തരംഗദൈർഘ്യ പരിവർത്തനവും ട്യൂണിംഗും നേടുന്നതിന് നോൺലീനിയർ ഇഫക്റ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതാണ് (നോൺലീനിയർ ഒപ്റ്റിക്സ്, ഉത്തേജിത രാമൻ സ്കാറ്ററിംഗ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫ്രീക്വൻസി ഡബ്ലിംഗ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ പാരാമെട്രിക് ആന്ദോളനം കാണുക). ആദ്യത്തെ ട്യൂണിംഗ് മോഡിൽ ഉൾപ്പെടുന്ന സാധാരണ ലേസറുകൾ ഡൈ ലേസറുകൾ, ക്രിസോബെറിൽ ലേസറുകൾ, കളർ സെന്റർ ലേസറുകൾ, ട്യൂണബിൾ ഹൈ-പ്രഷർ ഗ്യാസ് ലേസറുകൾ, ട്യൂണബിൾ എക്സൈമർ ലേസറുകൾ എന്നിവയാണ്.

റിയലൈസേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് ട്യൂണബിൾ ലേസർ പ്രധാനമായും ഇവയായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: നിലവിലെ നിയന്ത്രണ സാങ്കേതികവിദ്യ, താപനില നിയന്ത്രണ സാങ്കേതികവിദ്യ, മെക്കാനിക്കൽ നിയന്ത്രണ സാങ്കേതികവിദ്യ.
അവയിൽ, ഇലക്ട്രോണിക് നിയന്ത്രണ സാങ്കേതികവിദ്യ, NS-ലെവൽ ട്യൂണിംഗ് വേഗത, വൈഡ് ട്യൂണിംഗ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്, എന്നാൽ ചെറിയ ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഇഞ്ചക്ഷൻ കറന്റ് മാറ്റുന്നതിലൂടെ തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണിംഗ് നേടുക എന്നതാണ്. പ്രധാനമായും SG-DBR (സാമ്പിൾ ഗ്രേറ്റിംഗ് DBR), GCSR ലേസർ (ഓക്സിലറി ഗ്രേറ്റിംഗ് ഡയറക്ഷണൽ കപ്ലിംഗ് ബാക്ക്‌വേർഡ്-സാമ്പിൾ റിഫ്ലക്ഷൻ) എന്നിവ ഇലക്ട്രോണിക് നിയന്ത്രണ സാങ്കേതികവിദ്യയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ലേസർ സജീവ മേഖലയുടെ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചിക മാറ്റുന്നതിലൂടെ താപനില നിയന്ത്രണ സാങ്കേതികവിദ്യ ലേസറിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് തരംഗദൈർഘ്യം മാറ്റുന്നു. സാങ്കേതികവിദ്യ ലളിതമാണ്, പക്ഷേ മന്ദഗതിയിലാണ്, കൂടാതെ കുറച്ച് nm ന്റെ ഇടുങ്ങിയ ബാൻഡ് വീതി ഉപയോഗിച്ച് ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. താപനില നിയന്ത്രണ സാങ്കേതികവിദ്യയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രധാനവDFB ലേസർ(ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഫീഡ്‌ബാക്ക്) കൂടാതെ DBR ലേസർ (ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ബ്രാഗ് റിഫ്ലക്ഷൻ). വലിയ ക്രമീകരിക്കാവുന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്, ഉയർന്ന ഔട്ട്‌പുട്ട് പവർ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് തരംഗദൈർഘ്യം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള MEMS (മൈക്രോ-ഇലക്ട്രോ-മെക്കാനിക്കൽ സിസ്റ്റം) സാങ്കേതികവിദ്യയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് മെക്കാനിക്കൽ നിയന്ത്രണം പ്രധാനമായും നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. മെക്കാനിക്കൽ നിയന്ത്രണ സാങ്കേതികവിദ്യയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രധാന ഘടനകൾ DFB (ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഫീഡ്‌ബാക്ക്), ECL (ബാഹ്യ കാവിറ്റി ലേസർ), VCSEL (ലംബ കാവിറ്റി സർഫേസ് എമിറ്റിംഗ് ലേസർ) എന്നിവയാണ്. ട്യൂണബിൾ ലേസറുകളുടെ തത്വത്തിന്റെ ഈ വശങ്ങളിൽ നിന്ന് ഇനിപ്പറയുന്നവ വിശദീകരിക്കുന്നു.

ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ആപ്ലിക്കേഷൻ

ഓൾ-ഒപ്റ്റിക്കൽ നെറ്റ്‌വർക്കിലെ പുതിയ തലമുറയിലെ സാന്ദ്രമായ തരംഗദൈർഘ്യ ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗ് സിസ്റ്റത്തിലും ഫോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ചിലും ട്യൂണബിൾ ലേസർ ഒരു പ്രധാന ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണമാണ്. ഇതിന്റെ പ്രയോഗം ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ട്രാൻസ്മിഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ശേഷി, വഴക്കം, സ്കേലബിളിറ്റി എന്നിവ വളരെയധികം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ വിശാലമായ തരംഗദൈർഘ്യ ശ്രേണിയിൽ തുടർച്ചയായ അല്ലെങ്കിൽ അർദ്ധ-തുടർച്ചയായ ട്യൂണിംഗ് സാക്ഷാത്കരിച്ചിട്ടുണ്ട്.
ലോകമെമ്പാടുമുള്ള കമ്പനികളും ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങളും ട്യൂണബിൾ ലേസറുകളുടെ ഗവേഷണവും വികസനവും സജീവമായി പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു, ഈ മേഖലയിൽ പുതിയ പുരോഗതി നിരന്തരം ഉണ്ടായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ട്യൂണബിൾ ലേസറുകളുടെ പ്രകടനം നിരന്തരം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെലവ് നിരന്തരം കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. നിലവിൽ, ട്യൂണബിൾ ലേസറുകളെ പ്രധാനമായും രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: സെമികണ്ടക്ടർ ട്യൂണബിൾ ലേസറുകൾ, ട്യൂണബിൾ ഫൈബർ ലേസറുകൾ.
സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർചെറിയ വലിപ്പം, ഭാരം കുറവ്, ഉയർന്ന പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത, വൈദ്യുതി ലാഭിക്കൽ തുടങ്ങിയ സവിശേഷതകളുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റത്തിലെ ഒരു പ്രധാന പ്രകാശ സ്രോതസ്സാണ് ഇത്, മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളുമായി സിംഗിൾ ചിപ്പ് ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് സംയോജനം നേടാൻ എളുപ്പമാണ്. ട്യൂണബിൾ ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഫീഡ്‌ബാക്ക് ലേസർ, ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ബ്രാഗ് മിറർ ലേസർ, മൈക്രോമോട്ടോർ സിസ്റ്റം വെർട്ടിക്കൽ കാവിറ്റി സർഫേസ് എമിറ്റിംഗ് ലേസർ, എക്‌സ്‌റ്റേണൽ കാവിറ്റി സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ എന്നിങ്ങനെ ഇതിനെ വിഭജിക്കാം.
ട്യൂണബിൾ ഫൈബർ ലേസറിനെ ഒരു ഗെയിൻ മീഡിയമായി വികസിപ്പിച്ചതും, പമ്പ് സ്രോതസ്സായി സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ഡയോഡിന്റെ വികസനവും ഫൈബർ ലേസറുകളുടെ വികസനത്തെ വളരെയധികം പ്രോത്സാഹിപ്പിച്ചു. ഡോപ്പ് ചെയ്ത ഫൈബറിന്റെ 80nm ഗെയിൻ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ട്യൂണബിൾ ലേസർ, ലേസിംഗ് തരംഗദൈർഘ്യം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണിംഗ് സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിനും ഫിൽട്ടർ ഘടകം ലൂപ്പിലേക്ക് ചേർക്കുന്നു.
ട്യൂണബിൾ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറിന്റെ വികസനം ലോകത്ത് വളരെ സജീവമാണ്, പുരോഗതിയും വളരെ വേഗത്തിലാണ്. ചെലവും പ്രകടനവും കണക്കിലെടുത്ത് ട്യൂണബിൾ ലേസറുകൾ ക്രമേണ നിശ്ചിത തരംഗദൈർഘ്യ ലേസറുകളെ സമീപിക്കുമ്പോൾ, ആശയവിനിമയ സംവിധാനങ്ങളിൽ അവ അനിവാര്യമായും കൂടുതൽ കൂടുതൽ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുകയും ഭാവിയിലെ ഓൾ-ഒപ്റ്റിക്കൽ നെറ്റ്‌വർക്കുകളിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുകയും ചെയ്യും.

വികസന സാധ്യത
വിവിധ തരംഗദൈർഘ്യ ലേസറുകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾ കൂടുതൽ അവതരിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് സാധാരണയായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത നിരവധി തരം ട്യൂണബിൾ ലേസറുകൾ ഉണ്ട്, കൂടാതെ ചില ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ അന്താരാഷ്ട്രതലത്തിൽ വിപണിയിൽ വിതരണം ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. തുടർച്ചയായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്യൂണബിൾ ലേസറുകളുടെ വികസനത്തിന് പുറമേ, VCSEL-ന്റെ സിംഗിൾ ചിപ്പും ഒരു ഇലക്ട്രിക്കൽ അബ്സോർപ്ഷൻ മോഡുലേറ്ററും സംയോജിപ്പിച്ച ട്യൂണബിൾ ലേസർ, ഒരു സാമ്പിൾ ഗ്രേറ്റിംഗ് ബ്രാഗ് റിഫ്ലക്ടറും ഒരു സെമികണ്ടക്ടർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറും ഒരു ഇലക്ട്രിക്കൽ അബ്സോർപ്ഷൻ മോഡുലേറ്ററും സംയോജിപ്പിച്ച ലേസർ എന്നിവ പോലുള്ള സംയോജിത മറ്റ് പ്രവർത്തനങ്ങളുള്ള ട്യൂണബിൾ ലേസറുകളും റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.
തരംഗദൈർഘ്യ ട്യൂണബിൾ ലേസർ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ, വിവിധ ഘടനകളുടെ ട്യൂണബിൾ ലേസർ വ്യത്യസ്ത സിസ്റ്റങ്ങളിൽ പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഓരോന്നിനും ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്. ഉയർന്ന ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറും തുടർച്ചയായ ട്യൂണബിൾ തരംഗദൈർഘ്യവും കാരണം, പ്രിസിഷൻ ടെസ്റ്റ് ഉപകരണങ്ങളിൽ വൈഡ്‌ബാൻഡ് ട്യൂണബിൾ ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സായി ബാഹ്യ കാവിറ്റി സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ഉപയോഗിക്കാം. ഫോട്ടോൺ സംയോജനത്തിന്റെയും ഭാവിയിലെ ഓൾ-ഒപ്റ്റിക്കൽ നെറ്റ്‌വർക്കിനെ കണ്ടുമുട്ടുന്നതിന്റെയും വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, സാമ്പിൾ ഗ്രേറ്റിംഗ് ഡിബിആർ, സൂപ്പർസ്ട്രക്ചേർഡ് ഗ്രേറ്റിംഗ് ഡിബിആർ, മോഡുലേറ്ററുകളുമായും ആംപ്ലിഫയറുകളുമായും സംയോജിപ്പിച്ച ട്യൂണബിൾ ലേസറുകൾ എന്നിവ ഇസഡിന് ട്യൂണബിൾ ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നുണ്ടാകാം.
ബാഹ്യ അറയുള്ള ഫൈബർ ഗ്രേറ്റിംഗ് ട്യൂണബിൾ ലേസർ ഒരു പ്രതീക്ഷ നൽകുന്ന പ്രകാശ സ്രോതസ്സാണ്, ഇതിന് ലളിതമായ ഘടന, ഇടുങ്ങിയ ലൈൻ വീതി, എളുപ്പമുള്ള ഫൈബർ കപ്ലിംഗ് എന്നിവയുണ്ട്. EA മോഡുലേറ്റർ അറയിൽ സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, അത് ഒരു ഹൈ സ്പീഡ് ട്യൂണബിൾ ഒപ്റ്റിക്കൽ സോളിറ്റൺ സ്രോതസ്സായും ഉപയോഗിക്കാം. കൂടാതെ, ഫൈബർ ലേസറുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ട്യൂണബിൾ ഫൈബർ ലേസറുകൾ സമീപ വർഷങ്ങളിൽ ഗണ്യമായ പുരോഗതി കൈവരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സുകളിൽ ട്യൂണബിൾ ലേസറുകളുടെ പ്രകടനം കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുമെന്നും, വളരെ തിളക്കമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകളോടെ വിപണി വിഹിതം ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുമെന്നും പ്രതീക്ഷിക്കാം.