ကြည့်ရှုနိုင်သော လေဆာ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စျေးကွက်အခြေအနေ အပိုင်းနှစ်

ချိန်ညှိနိုင်သော လေဆာ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စျေးကွက်အခြေအနေ (အပိုင်း ၂)

အလုပ်သဘောညှိနိုင်သောလေဆာ

လေဆာလှိုင်းအလျား ချိန်ညှိခြင်းရရှိရန် အကြမ်းဖျင်းအားဖြင့် အခြေခံမူသုံးချက်ရှိပါသည်။ အများစုညှိနိုင်သော လေဆာများကျယ်ပြန့်သော ချောင်းစပ်လိုင်းများဖြင့် အလုပ်လုပ်သော အရာများကို အသုံးပြုပါ။ လေဆာဖြင့်ပြုလုပ်သော resonator များသည် အလွန်ကျဉ်းမြောင်းသော လှိုင်းအလျားအကွာအဝေးတွင်သာ ဆုံးရှုံးမှုအလွန်နည်းပါးပါသည်။ ထို့ကြောင့် ပထမအချက်မှာ အချို့သောဒြပ်စင်များ (ဥပမာ ဆန်ခါကဲ့သို့) ဖြင့် resonator ၏နိမ့်ဆုံးဆုံးရှုံးမှုဒေသနှင့် သက်ဆိုင်သော လှိုင်းအလျားကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် လေဆာ၏လှိုင်းအလျားကို ပြောင်းလဲရန်ဖြစ်သည်။ ဒုတိယအချက်မှာ အချို့သော ပြင်ပ parameters (ဥပမာ သံလိုက်စက်ကွင်း၊ အပူချိန်၊ စသည်) ကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် လေဆာအကူးအပြောင်း၏ စွမ်းအင်အဆင့်သို့ ပြောင်းလဲရန်ဖြစ်သည်။ တတိယအချက်မှာ လှိုင်းအလျားအသွင်ပြောင်းခြင်းနှင့် ချိန်ညှိခြင်းရရှိရန် လိုင်းမဟုတ်သောအကျိုးသက်ရောက်မှုများကို အသုံးပြုခြင်း (လိုင်းမဟုတ်သော optics များကိုကြည့်ပါ၊ လှုံ့ဆော်သော Raman ဖြန့်ကျက်ခြင်း၊ optical frequency နှစ်ဆတိုးလာခြင်း၊ optical parametric oscillation)။ ပထမညှိခြင်းမုဒ်တွင် ပါ၀င်သော ပုံမှန်လေဆာများသည် ဆိုးဆေးလေဆာများ၊ chrysoberyl လေဆာများ၊ အရောင်ဗဟိုလေဆာများ၊ ချိန်ညှိနိုင်သော ဖိအားမြင့်ဓာတ်ငွေ့လေဆာများနှင့် tunable excimer လေဆာများဖြစ်သည်။

သိမြင်နိုင်သောနည်းပညာ၏ရှုထောင့်မှ ဖြတ်တောက်နိုင်သော လေဆာကို အဓိကအားဖြင့် ပိုင်းခြားထားသည်- လက်ရှိထိန်းချုပ်မှုနည်းပညာ၊ အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုနည်းပညာနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာထိန်းချုပ်မှုနည်းပညာ။
၎င်းတို့တွင် အီလက်ထရွန်းနစ်ထိန်းချုပ်မှုနည်းပညာသည် NS-level tuning speed၊ wide tuning bandwidth ဖြင့် ဆေးထိုးလက်ရှိကိုပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် လှိုင်းအလျားချိန်ညှိခြင်းအောင်မြင်ရန်ဖြစ်ပြီး အီလက်ထရွန်းနစ်ထိန်းချုပ်မှုနည်းပညာကို အဓိကအားဖြင့် SG-DBR (sampling grating DBR) ဖြင့်လည်းကောင်း၊ GCSR လေဆာ(အရန်ဆန်ခါ လမ်းညွှန်ချက်တွဲချိတ်မှု နောက်ပြန်-နမူနာရောင်ပြန်ဟပ်မှု)။ အပူချိန်ထိန်းနည်းပညာသည် လေဆာတက်ကြွသောဒေသ၏ အလင်းယပ်ညွှန်းကိန်းကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် လေဆာ၏ အထွက်လှိုင်းအလျားကို ပြောင်းလဲစေသည်။ နည်းပညာသည် ရိုးရှင်းသော်လည်း နှေးကွေးပြီး nm အနည်းငယ်သာရှိသော ကျဉ်းသော band width ဖြင့် ချိန်ညှိနိုင်သည်။ အပူချိန်ထိန်းနည်းပညာကို အခြေခံတဲ့ အဓိက အချက်တွေကတော့DFB လေဆာ(ဖြန့်ဝေထားသော တုံ့ပြန်ချက်) နှင့် DBR လေဆာ (ဖြန့်ဝေထားသော Bragg ရောင်ပြန်ဟပ်မှု)။ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ထိန်းချုပ်မှုသည် အဓိကအားဖြင့် လှိုင်းအလျားရွေးချယ်မှု အပြီးသတ်ရန် MEMS (မိုက်ခရို-လျှပ်စစ်-စက်မှုစနစ်) နည်းပညာကို အခြေခံထားပြီး ကြီးမားသော ချိန်ညှိနိုင်သော ဘန်းဝဒ်၊ အထွက်ပါဝါ မြင့်မားသည်။ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ထိန်းချုပ်မှုနည်းပညာအပေါ် အခြေခံထားသော အဓိကဖွဲ့စည်းပုံများမှာ DFB (ဖြန့်ဝေထားသော တုံ့ပြန်ချက်)၊ ECL (ပြင်ပပေါက်ပေါက်လေဆာ) နှင့် VCSEL (ဒေါင်လိုက်အပေါက်အတွင်းမှ ထုတ်လွှတ်သော လေဆာ) တို့ဖြစ်သည်။ ညှိယူနိုင်သော လေဆာများ၏ နိယာမ၏ ဤရှုထောင့်များမှ အောက်ပါတို့ကို ရှင်းပြထားပါသည်။

Optical ဆက်သွယ်မှုလျှောက်လွှာ

ချိန်ညှိနိုင်သော လေဆာသည် အလွန်သိပ်သည်းသော လှိုင်းအလျား ပိုင်းခြားမှုပိုင်းခြားမှုစနစ် နှင့် အလင်းအမှောင် ကွန်ရက်အားလုံးရှိ ဖိုတွန် ဖလှယ်မှု မျိုးဆက်သစ်တွင် အဓိက optoelectronic ကိရိယာတစ်ခု ဖြစ်သည်။ ၎င်း၏အပလီကေးရှင်းသည် optical fiber ထုတ်လွှင့်မှုစနစ်၏ စွမ်းဆောင်ရည်၊ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်နှင့် အရွယ်အစားကို တိုးမြင့်စေပြီး ကျယ်ပြန့်သော လှိုင်းအလျားအကွာအဝေးတွင် စဉ်ဆက်မပြတ် သို့မဟုတ် တစ်ပိုင်း-အဆက်မပြတ် ချိန်ညှိခြင်းကို သဘောပေါက်ထားသည်။
ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းရှိ ကုမ္ပဏီများနှင့် သုတေသနအဖွဲ့အစည်းများသည် tunable lasers များ၏ သုတေသနနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို တက်ကြွစွာ မြှင့်တင်နေပြီး ဤနယ်ပယ်တွင် တိုးတက်မှုအသစ်များကို အဆက်မပြတ်ပြုလုပ်လျက်ရှိသည်။ tunable lasers များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အဆက်မပြတ် မြှင့်တင်ထားပြီး ကုန်ကျစရိတ်ကို အဆက်မပြတ် လျှော့ချထားသည်။ လက်ရှိတွင်၊ tunable lasers များကို အဓိကအားဖြင့် semiconductor tunable lasers နှင့် tunable fiber lasers ဟူ၍ အမျိုးအစားနှစ်မျိုး ခွဲခြားထားပါသည်။
Semiconductor လေဆာသေးငယ်သောအရွယ်အစား၊ ပေါ့ပါးသော၊ မြင့်မားသောကူးပြောင်းမှုထိရောက်မှု၊ ပါဝါချွေတာမှုစသည်ဖြင့် ဝိသေသလက္ခဏာများပါရှိသော optical ဆက်သွယ်မှုစနစ်တွင်အရေးကြီးသောအလင်းရင်းမြစ်ဖြစ်ပြီး၊ အခြားစက်များနှင့် optoelectronic ပေါင်းစပ်မှုကိုရရှိရန်လွယ်ကူသည်။ ၎င်းကို tunable distribution feedback လေဆာ၊ ဖြန့်ဝေထားသော Bragg mirror လေဆာ၊ မိုက်ခရိုမော်တာစနစ် ဒေါင်လိုက်အပေါက်အတွင်းမှ ထုတ်လွှတ်သော လေဆာနှင့် ပြင်ပအပေါက်အတွင်း တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးနိုင်သော လေဆာဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။
အမြတ်အလတ်စားအဖြစ် tunable ဖိုင်ဘာလေဆာ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် ပန့်အရင်းအမြစ်အဖြစ် semiconductor လေဆာဒိုင်အိုဒ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် ဖိုက်ဘာလေဆာများ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို များစွာမြှင့်တင်ပေးခဲ့သည်။ tunable laser သည် doped fiber ၏ 80nm gain bandwidth ကိုအခြေခံထားပြီး၊ lasing wavelength ကိုထိန်းချုပ်ရန်နှင့် wavelength tuning ကိုသိရှိနိုင်ရန် filter element ကို loop ထဲသို့ထည့်ထားသည်။
tunable semiconductor လေဆာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် ကမ္ဘာပေါ်တွင် အလွန်တက်ကြွပြီး တိုးတက်မှုလည်း အလွန်မြန်ဆန်ပါသည်။ ကုန်ကျစရိတ်နှင့် စွမ်းဆောင်ရည်အရ ညှိထားသော လေဆာများသည် လှိုင်းအလျား တဖြည်းဖြည်း ချဉ်းကပ်လာသည်နှင့်အမျှ ၎င်းတို့ကို ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များတွင် ပို၍ပို၍ အသုံးပြုလာကာ အနာဂတ်တွင် အလင်းပြန်နိုင်သော ကွန်ရက်များတွင် အရေးပါသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်လာမည်ဖြစ်သည်။

ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးအလားအလာ
အမျိုးမျိုးသော လှိုင်းအလျားလေဆာများကို အခြေခံ၍ လှိုင်းအလျားညှိခြင်းယန္တရားများကို ထပ်မံမိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့် ယေဘုယျအားဖြင့် tunable lasers အမျိုးအစားများစွာရှိပြီး၊ အချို့သော ကုန်ပစ္စည်းများကို နိုင်ငံတကာဈေးကွက်သို့ ထောက်ပံ့ပေးထားပါသည်။ စဉ်ဆက်မပြတ် ညှိယူနိုင်သော လေဆာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအပြင်၊ VCSEL တစ်ခုတည်း ချစ်ပ်တစ်ခုဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသော လေဆာနှင့် လျှပ်စစ်စုပ်ယူမှုမွမ်းမံမှုတို့၊ နမူနာဆန်ခါဆန်ခါတစ်ခုနှင့် Bragg ရောင်ပြန်ပြန်တို့ကဲ့သို့ ပေါင်းစပ်ထားသော အခြားလုပ်ဆောင်မှုများပါရှိသော လေဆာများကို ပေါင်းစပ်ထားသည့် စဉ်ဆက်မပြတ်ကြည့်ရှုနိုင်သော လေဆာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအား အစီရင်ခံတင်ပြထားပါသည်။ နှင့် semiconductor optical amplifier နှင့် electro absorption modulator တစ်ခုတို့ ဖြစ်သည်။
လှိုင်းအလျားညှိနိုင်သောလေဆာကို တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုသောကြောင့်၊ အမျိုးမျိုးသောဖွဲ့စည်းပုံများ၏ tunable laser ကို မတူညီသောစနစ်များတွင် အသုံးချနိုင်ပြီး တစ်ခုစီတွင် အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များရှိသည်။ ၎င်း၏ မြင့်မားသော အထွက်ပါဝါနှင့် စဉ်ဆက်မပြတ် လှိုင်းအလျားကို တိကျစွာ စမ်းသပ်သည့်ကိရိယာများတွင် ပြင်ပအပေါက်အတွင်း တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာ လေဆာကို အသုံးပြုနိုင်သည်။ ဖိုတွန်ပေါင်းစည်းခြင်း၏ရှုထောင့်မှနေ၍ အနာဂတ်အားလုံး-အလင်းကြည့်ကွန်ရက်ကိုတွေ့ဆုံခြင်း၊ နမူနာဆန်ခါ DBR၊ အစီအစဥ်ဆန်ခါ DBR နှင့် modulators နှင့် amplifiers များနှင့်ပေါင်းစပ်ထားသော လေဆာများသည် Z အတွက် အလားအလာရှိသော အလင်းရင်းမြစ်များဖြစ်နိုင်ပါသည်။
ပြင်ပအပေါက်ပါသော ဖိုက်ဘာဆန်ခါတင်နိုင်သော လေဆာသည် ရိုးရှင်းသောဖွဲ့စည်းပုံ၊ မျဉ်းကျဉ်းကျဉ်းနှင့် လွယ်ကူသော ဖိုက်ဘာချိတ်ဆက်မှုပါရှိသော အလားအလာရှိသော အလင်းရောင်အရင်းအမြစ်တစ်မျိုးလည်းဖြစ်သည်။ EA modulator ကို အပေါက်အတွင်း ပေါင်းစည်းနိုင်လျှင် ၎င်းကို မြန်နှုန်းမြင့် tunable optical soliton အရင်းအမြစ်အဖြစ်လည်း အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ဖိုက်ဘာလေဆာများကို အခြေခံ၍ tunable fiber lasers များသည် မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း သိသိသာသာ တိုးတက်ခဲ့ပါသည်။ optical communication light source တွင် tunable lasers များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်လာမည်ဖြစ်ပြီး၊ အလွန်တောက်ပသော application အလားအလာများဖြင့် ဈေးကွက်ဝေစု တဖြည်းဖြည်း တိုးလာမည်ဟု မျှော်လင့်နိုင်ပါသည်။