調整可能なレーザーパート2の開発と市場の状況

調整可能なレーザーの開発と市場の状況（パート2）

作業原則調整可能なレーザー

レーザー波長チューニングを達成するための約3つの原則があります。ほとんど調整可能なレーザー広い蛍光系統の作業物質を使用します。レーザーを構成する共振器は、非常に狭い波長範囲でのみ非常に低い損失を持っています。したがって、1つ目は、いくつかの要素（格子など）によって共振器の低損失領域に対応する波長を変更することにより、レーザーの波長を変更することです。 2つ目は、いくつかの外部パラメーター（磁場、温度など）を変更することにより、レーザー遷移のエネルギーレベルをシフトすることです。 3番目は、波長変換とチューニングを実現するための非線形効果の使用です（非線形光学、刺激されたラマン散乱、光学周波数倍率、光学パラメトリック振動を参照）。最初のチューニングモードに属する典型的なレーザーは、色素レーザー、クリソベリルレーザー、カラーセンターレーザー、調整可能な高圧ガスレーザー、および調整可能なエキシマレーザーです。

実現技術の観点からの調整可能なレーザーは、主に現在の制御技術、温度制御技術、機械的制御技術に分かれています。
その中で、電子制御技術は、主にSG-DBR（サンプリンググレーティングDBR）とGCSRレーザー（補助格子格子指向性コーププレンズ背面reflection）に基づいて、NSレベルのチューニング速度、広いチューニング帯域幅、しかし小さな出力電力を使用して、注入電流を変更することにより、波長調整を実現することです。温度制御技術は、レーザーアクティブ領域の屈折率を変更することにより、レーザーの出力波長を変化させます。テクノロジーはシンプルですが、遅いです。数nmの狭い帯域幅で調整できます。温度制御技術に基づく主なものは次のとおりですDFBレーザー（分散フィードバック）およびDBRレーザー（分散ブラッグリフレクション）。機械的制御は、主にMEMS（マイクロエレクトロメカニカルシステム）テクノロジーに基づいており、大きな調整可能な帯域幅、高出力電力を備えた波長の選択を完了します。機械的制御技術に基づく主な構造は、DFB（分散フィードバック）、ECL（外部キャビティレーザー）、VCSEL（垂直キャビティ表面放射レーザー）です。以下は、調整可能なレーザーの原理のこれらの側面から説明されています。

光学通信アプリケーション

Tunable Laserは、すべての光学ネットワークでの新世代の密な波長分裂マルチプレックスシステムと光子交換の重要な光電子デバイスです。そのアプリケーションは、光ファイバー伝達システムの容量、柔軟性、およびスケーラビリティを大幅に向上させ、広い波長範囲で連続または準継続的なチューニングを実現しました。
世界中の企業や研究機関は、調整可能なレーザーの研究開発を積極的に促進しており、この分野では絶えず新しい進歩がなされています。調整可能なレーザーのパフォーマンスは絶えず改善され、コストは絶えず削減されます。現在、調整可能なレーザーは、主に半導体調整可能なレーザーと調整可能なファイバーレーザーの2つのカテゴリに分割されています。
半導体レーザー光学通信システムの重要な光源であり、小型、軽量、高い変換効率、発電などの特性を持ち、他のデバイスとの単一チップ光電子統合を簡単に実現できます。調整可能な分布フィードバックレーザー、分散型ブラッグミラーレーザー、マイクロモーターシステム垂直キャビティ表面放射レーザー、および外部キャビティ半導体レーザーに分けることができます。
ゲイン培地としての調整可能な繊維レーザーの開発とポンプ源としての半導体レーザーダイオードの開発により、ファイバーレーザーの開発が大幅に促進されました。調整可能なレーザーは、ドープされたファイバーの80nmゲイン帯域幅に基づいており、フィルター要素がループに追加され、レージング波長を制御し、波長チューニングを実現します。
調整可能な半導体レーザーの開発は世界で非常に活発であり、進歩も非常に速いです。調整可能なレーザーは、コストとパフォーマンスの点で固定波長レーザーに徐々に近づくと、それらは必然的に通信システムでますます使用され、将来のすべての光学ネットワークで重要な役割を果たします。

開発の見通し
多くのタイプの調整可能なレーザーがあります。これらは一般に、さまざまな単一波長レーザーに基づいて波長チューニングメカニズムをさらに導入することによって開発されており、一部の商品は国際的に市場に供給されています。連続光学調整可能なレーザーの開発に加えて、VCSELと電気吸収変調器の単一チップと統合された調整可能なレーザー、およびサンプルグレーティングブラッグ反射器と半導体光学光学アンプリファイと電気吸収モジュレーターと統合されたレーザーなど、統合された他の機能を備えた調整可能なレーザーも報告されています。
波長調整可能なレーザーが広く使用されているため、さまざまな構造の調整可能なレーザーをさまざまなシステムに適用でき、それぞれに利点と短所があります。外部キャビティ半導体レーザーは、高出力と連続調整可能な波長のため、精密試験機器の広帯バンド調整可能な光源として使用できます。光子の統合の観点から、将来のすべての光学ネットワーク、サンプルグレーティングDBR、上部構造化されたグレーティングDBR、およびモジュレーターとアンプと統合された調整可能なレーザーは、Zの調整可能な光源を約束する可能性があります。
外部空洞を備えた繊維格子調整可能なレーザーも、単純な構造、狭い線の幅、簡単な繊維カップリングを備えた有望な種類の光源です。 EAモジュレーターをキャビティに統合できる場合、高速調整可能な光学ソリトンソースとしても使用できます。さらに、ファイバーレーザーに基づいた調整可能なファイバーレーザーは、近年かなりの進歩を遂げています。光学通信光源での調整可能なレーザーのパフォーマンスがさらに改善され、非常に明るいアプリケーションの見通しにより、市場シェアが徐々に増加することが予想されます。