Sazlanyp bilýän lazeriň ösüşi we bazar ýagdaýy Ikinji bölüm

Sazlanyp bilýän lazeriň ösüşi we bazar ýagdaýy (Ikinji bölüm)

Iş prinsipisazlanyp bilýän lazer

Lazer tolkun uzynlygyny sazlamaga ýetmegiň takmynan üç prinsipi bar.sazlanyp bilýän lazerlergiň fluorescent çyzyklary bolan işçi maddalary ulanyň. Lazeri düzýän rezonatorlar diňe örän dar tolkun uzynlygy aralygynda örän pes ýitgilere eýedirler. Şonuň üçin, birinjisi, rezonatoryň pes ýitgi sebitine degişli tolkun uzynlygyny käbir elementler (meselem, tor) tarapyndan üýtgetmek arkaly lazeriň tolkun uzynlygyny üýtgetmekdir. Ikinjisi, käbir daşarky parametrleri (meselem, magnit meýdany, temperatura we ş.m.) üýtgetmek arkaly lazer geçişiniň energiýa derejesini üýtgetmekdir. Üçünjisi, tolkun uzynlygynyň özgerdilmesini we sazlanmagyny gazanmak üçin çyzykly däl täsirleri ulanmakdyr (çyzykly däl optika, höweslendirilen Raman saçylmasy, optiki ýygylygyň iki esse artmagy, optiki parametrik yrgyldawuly). Birinji sazlanyş režimine degişli tipik lazerler boýag lazerleri, hrizoberil lazerleri, reňk merkezi lazerleri, sazlanyp bilýän ýokary basyşly gaz lazerleri we sazlanyp bilýän eksimer lazerleridir.

Sazlanýan lazer, amala aşyrmak tehnologiýasy nukdaýnazaryndan, esasan: tok dolandyryş tehnologiýasy, temperatura dolandyryş tehnologiýasy we mehaniki dolandyryş tehnologiýasy ýaly böleklere bölünýär.
Olaryň arasynda elektron dolandyryş tehnologiýasy, esasan SG-DBR (nusga alma torunyň DBR) we GCSR lazerine (kömekçi toruň ugurly birikdirilmegi, yza nusga alma şöhlelenmesi) esaslanýan NS derejesindäki sazlama tizligi, giň sazlama geçirijilik zolagy, ýöne kiçi çykyş güýji bilen inýeksiýa toguny üýtgetmek arkaly tolkun uzynlygyny sazlamaga ýetmekdir. Temperaturany dolandyrmak tehnologiýasy lazeriň işjeň sebitiniň döwülme görkezijisini üýtgetmek arkaly lazeriň çykyş tolkun uzynlygyny üýtgedýär. Tehnologiýa ýönekeý, ýöne haýal we diňe birnäçe nm dar zolak giňligi bilen sazlanyp bilner. Temperaturany dolandyrmak tehnologiýasyna esaslanýan esasylary şulardyr.DFB lazeri(paýlanan pikir alyşma) we DBR lazeri (Paýlanan Bragg şöhlelenmesi). Mehaniki dolandyryş, esasan, tolkun uzynlygyny saýlamak üçin MEMS (mikro-elektro-mehaniki ulgam) tehnologiýasyna esaslanýar, uly sazlanyp bilýän geçirijilik ukyby, ýokary çykyş güýji bilen. Mehaniki dolandyryş tehnologiýasyna esaslanýan esasy gurluşlar DFB (paýlanan pikir alyşma), ECL (daşarky boşluk lazeri) we VCSEL (dik boşluk ýüzüni şöhlelendirýän lazer) bolup durýar. Sazlanyp bilýän lazerleriň prinsipiniň şu taraplaryndan aşakdakylar düşündirilýär.

Optiki aragatnaşyk ulanylyşy

Sazlanýan lazer täze nesil dykyz tolkun uzynlygyny bölmek multipleksleşdiriş ulgamynda we doly optiki ulgamda foton alyş-çalşygynda esasy optoelektron enjamdyr. Onuň ulanylyşy optiki süýümli geçirijilik ulgamynyň kuwwatyny, çeýeligini we ölçeklenişini ep-esli artdyrýar we giň tolkun uzynlygy diapazonynda üznüksiz ýa-da ýarym üznüksiz sazlamany amala aşyrdy.
Dünýäniň dürli künjeklerinde kompaniýalar we ylmy-barlag edaralary sazlanyp bilýän lazerleriň ylmy-barlag işlerini we işlenip düzülmegini işjeň goldaýarlar we bu ugurda yzygiderli täze öňegidişlikler gazanylýar. Sazlanyp bilýän lazerleriň işi yzygiderli gowulanýar we bahasy yzygiderli azalýar. Häzirki wagtda sazlanyp bilýän lazerler esasan iki kategoriýa bölünýär: ýarymgeçiriji sazlanyp bilýän lazerler we sazlanyp bilýän süýümli lazerler.
Ýarymgeçiriji lazeroptiki aragatnaşyk ulgamynda möhüm ýagtylyk çeşmesidir, kiçi ölçegli, ýeňil agramly, ýokary konwersiýa netijeliligi, energiýa tygşytlaýjy we ş.m. aýratynlyklaryna eýedir we beýleki enjamlar bilen bir çipli optoelektron integrasiýasyny amala aşyrmak aňsat. Ony sazlanyp bilýän paýlanan pikir alyşma lazerine, paýlanan Bragg aýna lazerine, mikromotor ulgamynyň dik boşluk ýüzüni şöhlelendirýän lazerine we daşarky boşluk ýarymgeçiriji lazerine bölmek bolýar.
Güýçlendiriji serişde hökmünde sazlanýan süýümli lazeriň we nasos çeşmesi hökmünde ýarymgeçirijili lazer diodynyň işlenip düzülmegi süýümli lazerleriň ösüşine uly itergi berdi. Sazlanýan lazer lehimlenen süýümiň 80nm güýçlendirme geçirijilik zolagyna esaslanýar we lazer tolkun uzynlygyny dolandyrmak we tolkun uzynlygyny sazlamak üçin halka süzgüç elementi goşulýar.
Sazlanyp bilýän ýarymgeçiriji lazeriň ösüşi dünýäde örän işjeň we ösüş hem örän çalt. Sazlanyp bilýän lazerler bahasy we öndürijiligi babatda üýtgewsiz tolkun uzynlygyndaky lazerlere ýuwaş-ýuwaşdan ýakynlaşýarka, olar hökman aragatnaşyk ulgamlarynda has köp ulanylar we geljekde doly optiki ulgamlarda möhüm rol oýnar.

Ösüş geljegi
Sazlanýan lazerleriň köp görnüşleri bar, olar, adatça, dürli bir tolkunly lazerleriň esasynda tolkun uzynlygyny sazlamak mehanizmlerini has-da ornaşdyrmak arkaly işlenip düzülýär we käbir harytlar halkara bazaryna çykaryldy. Üznüksiz optiki sazlanýan lazerleriň işlenip düzülmeginden başga-da, VCSEL-iň ýeke çipi we elektrik siňdiriş modulýatory bilen integrasiýa edilen sazlanýan lazer, şeýle hem Bragg nusga reflektory we ýarymgeçiriji optiki güýçlendiriji we elektrik siňdiriş modulýatory bilen integrasiýa edilen lazer ýaly beýleki funksiýalary öz içine alýan sazlanýan lazerler barada hem habar berildi.
Tolkun uzynlygyny sazlap bolýan lazer giňden ulanylýandygy sebäpli, dürli gurluşly sazlap bolýan lazer dürli ulgamlara ulanylyp bilner we olaryň her biriniň artykmaçlyklary we kemçilikleri bar. Daşarky boşluk ýarymgeçiriji lazeri ýokary çykyş kuwwaty we üznüksiz sazlap bolýan tolkun uzynlygy sebäpli takyk synag gurallarynda giň zolakly sazlap bolýan ýagtylyk çeşmesi hökmünde ulanylyp bilner. Foton integrasiýasy we geljekki doly optiki ulgama laýyk gelmegi nukdaýnazaryndan, nusga torly DBR, üst gurluşly torly DBR we modulýatorlar we güýçlendirijiler bilen integrasiýa edilen sazlap bolýan lazerler Z üçin geljegi uly sazlap bolýan ýagtylyk çeşmeleri bolup biler.
Daşarky boşlugy bolan süýümli torly sazlanyp bilýän lazer hem geljegi uly bolan ýagtylyk çeşmesidir, ol ýönekeý gurluşa, dar çyzyk giňligine we süýümli birleşdirmäge aňsatlyk bilen eýedir. Eger EA modulýatory boşluga birikdirilip bilinse, ony ýokary tizlikli sazlanyp bilýän optiki soliton çeşmesi hökmünde hem ulanyp bolýar. Mundan başga-da, süýümli lazerlere esaslanýan sazlanyp bilýän süýümli lazerler soňky ýyllarda uly ösüş gazandy. Optiki aragatnaşyk ýagtylyk çeşmelerinde sazlanyp bilýän lazerleriň işiniň has-da gowulaşmagyna we bazar paýynyň kem-kemden artmagyna garaşylýar, şeýle hem ulanmak üçin örän uly mümkinçilikler döreýär.