हाय-पॉवर 980 nm पंप लेसरसाठी FBG वेव्हलेंथ लॉकिंग प्रबळ का राहते

हाय-पॉवर 980 nm पंप लेसरसाठी FBG वेव्हलेंथ लॉकिंग प्रबळ का राहते जरी DFB लेझर उत्कृष्ट तरंगलांबी स्थिरीकरण प्रदान करतात ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्समध्ये, वितरित फीडबॅक (DFB) लेसर DWDM हाय-स्पीड ट्रांसमिशन, संप्रेषण प्रणाली आणि पूर्वनिर्धारित संप्रेषणासाठी मुख्य प्रवाहातील प्रकाश स्रोत म्हणून काम करतात. अरुंद लाइनविड्थ, एकल-रेखांशाचा-मोड ऑपरेशन, उच्च साइड-मोड सप्रेशन रेशो (SMSR), आणि उत्कृष्ट तरंगलांबी स्थिरता.

तथापि, 980 nm आणि 1480 nm वर चालणाऱ्या हाय-पॉवर पंप लेसरच्या बाबतीत, बहुतेक व्यावसायिक उत्पादने स्टँडअलोन DFB लेसरऐवजी, Fabry-Perot (FP) लेसर प्लस फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग (FBG) तरंगलांबी-लॉकिंग आर्किटेक्चरचा अवलंब करतात.

हा लेख विश्लेषण करतो की DFB लेसर, त्यांची उच्च तरंगलांबी-लॉकिंग क्षमता असूनही, हाय-पॉवर पंप लेसर मार्केटवर तीन आयामांवर वर्चस्व राखण्यात का अयशस्वी ठरले: लेसर चिप संरचना, उर्जा कार्यप्रदर्शन आणि अनुप्रयोग आवश्यकता. DFB लेसर स्थिर तरंगलांबी उत्पादन कसे मिळवतात, पारंपारिक FP चे अनुनाद पोकळी दोन फेस फेस द्वारे तयार केली जाते. फॅब्रिकेशनसाठी साधे आणि कमी किमतीचे असताना, FP लेझर तापमानातील फरक, वर्तमान चढउतार आणि बाह्य ऑप्टिकल फीडबॅकमुळे प्रेरित तीव्र तरंगलांबी ड्रिफ्टचा सामना करतात, अनेकदा एकाच वेळी अनेक रेखांशाच्या मोडमध्ये ओलांडतात.

याउलट, DFB लेसर सेमीकंडक्टर चिपमध्ये नियतकालिक ब्रॅग ग्रेटिंग एकत्रित करतात. ग्रेटिंग तरंगलांबी-निवडक ऑप्टिकल फीडबॅक प्रदान करते जे एकल अनुदैर्ध्य मोडमध्ये लेसिंगला प्रतिबंधित करते आणि सर्व प्रतिस्पर्धी रेझोनंट मोडला दाबते.

स्टँडर्ड एफपी लेझरच्या तुलनेत, डीएफबी लेसरमध्ये खालीलप्रमाणे प्रमुख गुण आहेत:

· एकल-रेखांशाचा-मोड उत्सर्जन

· अरुंद ऑप्टिकल स्पेक्ट्रल लाइनविड्थ

· उच्च SMSR

· सुपीरियर तरंगलांबी स्थिरता

या फायद्यांमुळे, DFB लेझर हे हाय-स्पीड ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्स, DWDM सिस्टीम आणि फायबर-ऑप्टिक सेन्सिंग आणि लेसर मेट्रोलॉजी ऍप्लिकेशन्ससाठी प्राधान्यीकृत सिग्नल स्रोत आहेत.

हाय-पॉवर पंप लेसर क्वचितच स्टँडअलोन डीएफबी चिप्स का स्वीकारतात अनेक उद्योग व्यवसायी एक नैसर्गिक प्रश्न उपस्थित करतात:

जर DFB तंत्रज्ञान विश्वसनीय तरंगलांबी स्थिरीकरण प्रदान करते, तर जवळजवळ सर्व 980 nm पंप लेसर FP+FBG सोल्यूशनवर का अवलंबून असतात?

मुख्य कारण भिन्न अनुप्रयोग परिस्थितींमध्ये भिन्न मुख्य कार्यप्रदर्शन प्राधान्यांमध्ये आहे.

लाइनविड्थ, SMSR, फेज नॉइझ आणि तरंगलांबी अचूकता यांवर कठोर आवश्यकतांसह कम्युनिकेशन ट्रान्समीटर डेटा ट्रान्समिशनला प्राधान्य देतात.

एर्बियम-डोपड फायबर ॲम्प्लिफायर्स (EDFAs) साठी पंप स्रोत सतत, कार्यक्षम उच्च ऑप्टिकल पॉवर आउटपुट वितरीत करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. अशा पंपांसाठी, आउटपुट पॉवर, पॉवर रूपांतरण कार्यक्षमता, दीर्घकालीन विश्वासार्हता आणि उत्पादन खर्च हे अल्ट्रा-हाय स्पेक्ट्रल शुद्धतेपेक्षा जास्त वजन धारण करतात.

हाय-पॉवर DFB चिप्स तांत्रिकदृष्ट्या व्यवहार्य असताना, आउटपुट पॉवर स्केलिंग केल्याने चिप एपिटॅक्सियल डिझाइन, थर्मल मॅनेजमेंट आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादन, उत्पादन खर्च वाढवणे आणि बॅच-टू-बॅच सुसंगततेशी तडजोड करणे यामध्ये तीव्र जटिलता येते.

उच्च-पॉवर 980 nm पंप ऍप्लिकेशन्ससाठी, उद्योग अशा प्रकारे FP चिप्सना अनुकूल बनवतो ज्यामध्ये सहजतेने उच्च-पॉवर ऑपरेशनला सपोर्ट करते, ऑपरेटिंग वेव्हलेंथ लॉक करण्यासाठी बाह्य FBGs सह जोडलेले असते.

FBGsA फायबर ब्रॅग ग्रेटिंग (FBG) ची वेव्हलेंथ लॉकिंग मेकॅनिझम हा ऑप्टिकल फायबरचा एक विभाग आहे ज्यामध्ये नियतकालिक अपवर्तक इंडेक्स मॉड्युलेशन त्याच्या कोरमध्ये कोरलेले आहे. त्याचे परिभाषित वैशिष्ट्य म्हणजे अरुंद बँड उच्च परावर्तकता एका नियुक्त ब्रॅग तरंगलांबीवर केंद्रित आहे, तर या पासबँडच्या बाहेरचा प्रकाश बिनदिक्कत प्रसारित होतो.

FP+FBG कॉन्फिगरेशनमध्ये, FBG हे FP चिपसह बाह्य रेझोनंट पोकळी तयार करण्यासाठी लेसरच्या पिगटेल फायबरवर तयार केले जाते.

FP चिप प्रथम ब्रॉडबँड उत्स्फूर्त आणि उत्तेजित रेडिएशन उत्सर्जित करते. FBG मध्ये प्रकाशाचा प्रसार होत असताना, केवळ लक्ष्य मध्यवर्ती तरंगलांबीजवळील फोटॉन्स स्थिर दोलनासाठी FP पोकळीत परत परावर्तित होतात; सर्व ऑफ-बँड तरंगलांबी फिल्टर केल्या जातात.

वारंवार दिलेला निवडक अभिप्राय लेसरला FBG च्या ब्रॅग तरंगलांबीवर स्थिरपणे लेज करण्यास भाग पाडतो.

ही बाह्य पोकळी लॉकिंग योजना बेअर एफपी लेझरच्या वर्णक्रमीय कार्यक्षमतेस लक्षणीयरीत्या अनुकूल करते, पुढील सुधारणा प्रदान करते:

· स्थिर मध्यवर्ती लेसिंग तरंगलांबी

· संकुचित वर्णक्रमीय रुंदी

· कमी तरंगलांबी थर्मल ड्रिफ्ट

· वर्तमान भिन्नता चालविण्याविरूद्ध सुधारित तरंगलांबी प्रतिकारशक्ती

त्यामुळे FP+FBG आर्किटेक्चर दोन गंभीर कार्यक्षमतेचे लक्ष्य संतुलित करते: उच्च आउटपुट पॉवर आणि स्थिर लेसिंग तरंगलांबी. FBG लॉकिंग 980 nm पंप लेसरसाठी सार्वत्रिक का आहे. 980 nm पंप लेसरची प्राथमिक तैनाती EDFA प्रणाली आहे. एर्बियम आयन सुमारे 976 एनएम शिखर शोषण कार्यक्षमता प्रदर्शित करतात. तापमान किंवा ड्रायव्हिंग करंट द्वारे ट्रिगर झालेल्या पंप स्त्रोताच्या तीव्र तरंगलांबी प्रवाहामुळे कार्यक्षमतेत ऱ्हास होईल:

· एर्बियम आयन शोषण कार्यक्षमता कमी

· कमी ऑप्टिकल प्रवर्धन लाभ

· भारदस्त आवाज आकृती

· संपूर्ण प्रणालीची कार्यक्षमता बिघडली

पंप लेसरने उच्च पॉवर आउटपुटसह अचूक, दीर्घकालीन केंद्रीय तरंगलांबी स्थिरता राखली पाहिजे. उच्च ऑप्टिकल पॉवर आणि मजबूत दीर्घकालीन विश्वासार्हता टिकवून ठेवताना FBG-लॉक केलेले डिझाइन सुमारे 976 nm लेसिंग तरंगलांबी घट्ट धरून ठेवते, ज्यामुळे ते व्यावसायिक उच्च-पॉवर 980 nm पंप मॉड्यूल्ससाठी सर्वात परिपक्व आणि व्यापकपणे दत्तक तांत्रिक मार्ग बनते. निवड मार्गदर्शक: DFB लेझर वि. FPNF + लासेरक्युट ऍब्थर सोल्युट. श्रेष्ठता प्रत्येक विशिष्ट अनुप्रयोग मागणीसाठी अनुकूल आहे.

वर दर्शविल्याप्रमाणे, DFB लेझर उच्च-गुणवत्तेचे सिग्नल ट्रान्समीटर म्हणून उत्कृष्ट आहेत, तर FP+FBG उपकरणे उच्च पॉवर आणि स्थिर तरंगलांबी ऑपरेशन आवश्यक असलेल्या पंप अनुप्रयोगांसाठी अधिक योग्य आहेत.

DFB आणि FBG-आधारित बाह्य पोकळी लेसर हे प्रतिस्पर्धी तंत्रज्ञान नाहीत, परंतु स्वतंत्र वापरासाठी अनुकूल केलेले दोन परिपक्व तांत्रिक मार्ग आहेत.

हाय-स्पीड ऑप्टिकल कम्युनिकेशन सिस्टीमसाठी, DFB लेझर इष्टतम ट्रान्समीटर सोल्यूशन राहतात, त्यांच्या अरुंद लाइनविड्थ, उच्च SMSR आणि अपवादात्मक तरंगलांबी स्थिरतेचा लाभ घेतात.

उच्च-पॉवर 980 nm पंप लेसरसाठी, FP+FBG योजना उच्च आउटपुट पॉवर, उत्कृष्ट थर्मल डिसिपेशन परफॉर्मन्स आणि पुरेशी तरंगलांबी लॉकिंग अचूकता राखून किंमत स्पर्धात्मकता प्राप्त करते, जे आज बाजारातील त्याच्या प्रमुख स्थानासाठी जबाबदार आहे.

सर्व परिस्थितींसाठी कोणतेही सर्वोत्कृष्ट लेसर तंत्रज्ञान नाही-केवळ विशिष्ट सिस्टम आवश्यकतांनुसार तयार केलेले इष्टतम समाधान. वेगवेगळ्या तांत्रिक आर्किटेक्चर्समागील डिझाइन लॉजिकमध्ये प्रभुत्व मिळवणे तुमच्या सिस्टम वैशिष्ट्यांशी संरेखित अचूक लेसर स्रोत निवड सक्षम करते.