హై-పవర్ 980 nm పంప్ లేజర్‌కు FBG వేవ్‌లెంగ్త్ లాకింగ్ ఎందుకు ప్రబలంగా ఉంటుంది

DFB లేజర్‌లు అద్భుతమైన వేవ్‌లెంగ్త్ స్టెబిలైజేషన్‌ను అందించినప్పటికీ, ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌లలో, డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ (DFB) లేజర్‌లు DWDM, హై-స్పీడ్ ట్రాన్స్‌మిషన్, ప్రీ-స్పీడ్ ట్రాన్స్‌మిషన్ కొలతల కోసం మెయిన్ స్ట్రీమ్ లైట్ సోర్స్‌లుగా పనిచేస్తాయి. వారి ఇరుకైన లైన్‌విడ్త్, సింగిల్-లాంగిట్యూడినల్-మోడ్ ఆపరేషన్, హై సైడ్-మోడ్ సప్రెషన్ రేషియో (SMSR) మరియు అత్యుత్తమ తరంగదైర్ఘ్యం స్థిరత్వానికి ధన్యవాదాలు.

అయినప్పటికీ, 980 nm మరియు 1480 nm వద్ద పనిచేసే అధిక-పవర్ పంప్ లేజర్ విషయానికి వస్తే, అత్యధిక వాణిజ్య ఉత్పత్తులు స్వతంత్ర DFB లేజర్‌లకు బదులుగా Fabry-Perot (FP) లేజర్ ప్లస్ ఫైబర్ బ్రాగ్ గ్రేటింగ్ (FBG) వేవ్‌లెంగ్త్-లాకింగ్ ఆర్కిటెక్చర్‌ను అవలంబిస్తాయి.

DFB లేజర్‌లు వాటి అధిక తరంగదైర్ఘ్యం-లాకింగ్ సామర్ధ్యం ఉన్నప్పటికీ, అధిక-పవర్ పంప్ లేజర్ మార్కెట్‌ను మూడు కోణాలలో ఆధిపత్యం చేయడంలో ఎందుకు విఫలమయ్యాయో ఈ కథనం విశ్లేషిస్తుంది: లేజర్ చిప్ నిర్మాణం, శక్తి పనితీరు మరియు అప్లికేషన్ అవసరాలు. DFB లేజర్‌లు స్థిరమైన తరంగదైర్ఘ్యం అవుట్‌పుట్‌ను ఎలా సాధిస్తాయి. కల్పనకు సులభమైన మరియు తక్కువ ధర అయితే, FP లేజర్‌లు ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాలు, డ్రైవింగ్ కరెంట్ హెచ్చుతగ్గులు మరియు బాహ్య ఆప్టికల్ ఫీడ్‌బ్యాక్ ద్వారా ప్రేరేపించబడిన తీవ్రమైన తరంగదైర్ఘ్యం డ్రిఫ్ట్‌కు గురవుతాయి, తరచుగా ఏకకాలంలో బహుళ రేఖాంశ మోడ్‌లలో డోలనం చెందుతాయి.

దీనికి విరుద్ధంగా, DFB లేజర్‌లు సెమీకండక్టర్ చిప్‌లో నేరుగా ఆవర్తన బ్రాగ్ గ్రేటింగ్‌ను అనుసంధానిస్తాయి. గ్రేటింగ్ తరంగదైర్ఘ్యం-ఎంపిక ఆప్టికల్ ఫీడ్‌బ్యాక్‌ను అందిస్తుంది, ఇది ఒకే రేఖాంశ మోడ్‌కు లేసింగ్‌ను పరిమితం చేస్తుంది మరియు అన్ని పోటీ ప్రతిధ్వని మోడ్‌లను అణిచివేస్తుంది.

ప్రామాణిక FP లేజర్‌లతో పోలిస్తే, DFB లేజర్‌లు క్రింది విధంగా కీలకమైన మెరిట్‌లను కలిగి ఉంటాయి:

· సింగిల్-లాంగిట్యూడినల్-మోడ్ ఎమిషన్

· ఇరుకైన ఆప్టికల్ స్పెక్ట్రల్ లైన్‌విడ్త్

· అధిక SMSR

· సుపీరియర్ వేవ్ లెంగ్త్ స్థిరత్వం

ఈ ప్రయోజనాల కారణంగా, DFB లేజర్‌లు హై-స్పీడ్ ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌లు, DWDM సిస్టమ్‌లు మరియు ఫైబర్-ఆప్టిక్ సెన్సింగ్ & లేజర్ మెట్రాలజీ అప్లికేషన్‌లకు ప్రాధాన్య సిగ్నల్ మూలాలు.

ఎందుకు హై-పవర్ పంప్ లేజర్ అరుదుగా స్వతంత్ర DFB చిప్‌లను స్వీకరించడం చాలా మంది పరిశ్రమ అభ్యాసకులు సహజమైన ప్రశ్నను లేవనెత్తారు:

DFB సాంకేతికత విశ్వసనీయ తరంగదైర్ఘ్యం స్థిరీకరణను అందజేస్తే, దాదాపు అన్ని 980 nm పంప్ లేజర్ FP+FBG పరిష్కారంపై ఎందుకు ఆధారపడతాయి?

విభిన్న అప్లికేషన్ దృశ్యాలలో విభిన్నమైన కోర్ పనితీరు ప్రాధాన్యతలలో ప్రధాన కారణం ఉంది.

కమ్యూనికేషన్ ట్రాన్స్‌మిటర్‌లు లైన్‌విడ్త్, SMSR, ఫేజ్ నాయిస్ మరియు వేవ్‌లెంగ్త్ ఖచ్చితత్వంపై ఖచ్చితమైన అవసరాలతో డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్‌కు ప్రాధాన్యత ఇస్తాయి.

ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్‌ల (EDFAలు) పంపు మూలాలు నిరంతర, సమర్థవంతమైన అధిక ఆప్టికల్ పవర్ అవుట్‌పుట్‌ను అందించడానికి రూపొందించబడ్డాయి. అటువంటి పంపుల కోసం, అవుట్‌పుట్ పవర్, పవర్ కన్వర్షన్ సామర్థ్యం, ​​దీర్ఘకాలిక విశ్వసనీయత మరియు తయారీ వ్యయం అల్ట్రా-హై స్పెక్ట్రల్ స్వచ్ఛత కంటే ఎక్కువ బరువును కలిగి ఉంటాయి.

అధిక-పవర్ DFB చిప్‌లు సాంకేతికంగా సాధ్యమయ్యేవి అయితే, అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను స్కేలింగ్ చేయడం వలన చిప్ ఎపిటాక్సియల్ డిజైన్, థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ మరియు మాస్ ప్రొడక్షన్‌లో తీవ్రమైన సంక్లిష్టత ఏర్పడుతుంది, ఉత్పత్తి ఖర్చులను పెంచుతుంది మరియు బ్యాచ్-టు-బ్యాచ్ అనుగుణ్యతను రాజీ చేస్తుంది.

అధిక-శక్తి 980 nm పంప్ అప్లికేషన్‌ల కోసం, పరిశ్రమ FP చిప్‌లను స్వతహాగా సరళమైన నిర్మాణాలతో అనుకూలిస్తుంది, ఇది అధిక-పవర్ ఆపరేషన్‌కు తక్షణమే మద్దతు ఇస్తుంది, ఆపరేటింగ్ వేవ్‌లెంగ్త్‌ను లాక్ చేయడానికి బాహ్య FBGలతో జత చేయబడింది.

FBGsA ఫైబర్ బ్రాగ్ గ్రేటింగ్ (FBG) యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం లాకింగ్ మెకానిజం అనేది ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క ఒక విభాగం, ఇది ఆవర్తన వక్రీభవన సూచిక మాడ్యులేషన్‌తో దాని కోర్‌లో వ్రాయబడింది. దీని నిర్వచించే లక్షణం నారోబ్యాండ్ హై రిఫ్లెక్టివిటీ అనేది నియమించబడిన బ్రాగ్ తరంగదైర్ఘ్యంపై కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది, అయితే ఈ పాస్‌బ్యాండ్ వెలుపల కాంతి అవరోధం లేకుండా ప్రసరిస్తుంది.

FP+FBG కాన్ఫిగరేషన్‌లో, FP చిప్‌తో కలిసి బాహ్య ప్రతిధ్వని కుహరాన్ని ఏర్పరచడానికి లేజర్ యొక్క పిగ్‌టైల్ ఫైబర్‌పై FBG కల్పించబడింది.

FP చిప్ మొదట బ్రాడ్‌బ్యాండ్ స్పాంటేనియస్ మరియు స్టిమ్యులేటెడ్ రేడియేషన్‌ను విడుదల చేస్తుంది. కాంతి FBGలోకి వ్యాపించినప్పుడు, లక్ష్య కేంద్ర తరంగదైర్ఘ్యం సమీపంలో ఉన్న ఫోటాన్‌లు మాత్రమే స్థిరమైన డోలనం కోసం FP కుహరంలోకి ప్రతిబింబిస్తాయి; అన్ని ఆఫ్-బ్యాండ్ తరంగదైర్ఘ్యాలు ఫిల్టర్ చేయబడతాయి.

పునరావృతమయ్యే సెలెక్టివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ లేజర్‌ను FBG యొక్క బ్రాగ్ తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద స్థిరంగా లేస్ చేయడానికి బలవంతం చేస్తుంది.

ఈ బాహ్య కావిటీ లాకింగ్ పథకం బేర్ FP లేజర్‌ల స్పెక్ట్రల్ పనితీరును గణనీయంగా ఆప్టిమైజ్ చేస్తుంది, ఈ క్రింది మెరుగుదలలను అందిస్తుంది:

· స్థిరీకరించిన కేంద్ర లేసింగ్ తరంగదైర్ఘ్యం

· ఇరుకైన స్పెక్ట్రల్ వెడల్పు

· తరంగదైర్ఘ్యం థర్మల్ డ్రిఫ్ట్ తగ్గింది

· డ్రైవింగ్ ప్రస్తుత వైవిధ్యాలకు వ్యతిరేకంగా మెరుగైన తరంగదైర్ఘ్యం రోగనిరోధక శక్తి

అందువల్ల FP+FBG ఆర్కిటెక్చర్ రెండు క్లిష్టమైన పనితీరు లక్ష్యాలను సమతుల్యం చేస్తుంది: అధిక అవుట్‌పుట్ శక్తి మరియు స్థిరమైన లేసింగ్ తరంగదైర్ఘ్యం. 980 nm పంప్ లేజర్‌కు FBG లాకింగ్ ఎందుకు సార్వత్రికమైనది 980 nm పంప్ లేజర్ యొక్క ప్రాథమిక విస్తరణ EDFA వ్యవస్థలు. ఎర్బియం అయాన్లు 976 nm చుట్టూ గరిష్ట శోషణ సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి. ఉష్ణోగ్రత లేదా డ్రైవింగ్ కరెంట్ ద్వారా ప్రేరేపించబడిన పంప్ మూలం యొక్క తీవ్రమైన తరంగదైర్ఘ్యం డ్రిఫ్ట్ పనితీరు క్షీణత యొక్క క్యాస్కేడ్‌కు దారి తీస్తుంది:

· తగ్గిన ఎర్బియం అయాన్ శోషణ సామర్థ్యం

· తక్కువ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫికేషన్ లాభం

· ఎలివేటెడ్ నాయిస్ ఫిగర్

· మొత్తం సిస్టమ్ పనితీరు క్షీణించింది

పంప్ లేజర్ కాబట్టి అధిక శక్తి ఉత్పత్తితో పాటు ఖచ్చితమైన, దీర్ఘకాలిక కేంద్ర తరంగదైర్ఘ్యం స్థిరత్వాన్ని నిర్వహించాలి. FBG-లాక్ చేయబడిన డిజైన్ 976 nm చుట్టూ లేసింగ్ తరంగదైర్ఘ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అయితే అధిక ఆప్టికల్ పవర్ మరియు బలమైన దీర్ఘకాలిక విశ్వసనీయతను కొనసాగిస్తుంది, ఇది వాణిజ్యపరమైన అధిక-పవర్ 980 nm పంప్ మాడ్యూల్స్ కోసం అత్యంత పరిణతి చెందిన మరియు విస్తృతంగా స్వీకరించబడిన సాంకేతిక మార్గంగా చేస్తుంది. ఎంపిక గైడ్: DFB లేజర్ వర్సెస్ LaserarchitFBthere ఆధిక్యత; ప్రతి ఒక్కటి ప్రత్యేక అప్లికేషన్ డిమాండ్ల కోసం ఆప్టిమైజ్ చేయబడింది.

పైన చూపినట్లుగా, DFB లేజర్‌లు అధిక-నాణ్యత సిగ్నల్ ట్రాన్స్‌మిటర్‌లుగా రాణిస్తాయి, అయితే FP+FBG పరికరాలు అధిక శక్తి మరియు స్థిరమైన తరంగదైర్ఘ్యం ఆపరేషన్ అవసరమయ్యే పంప్ అప్లికేషన్‌లకు బాగా సరిపోతాయి.

DFB మరియు FBG-ఆధారిత బాహ్య కేవిటీ లేజర్‌లు పోటీ సాంకేతికతలు కావు, కానీ రెండు పరిణతి చెందిన సాంకేతిక మార్గాలు ప్రత్యేక వినియోగ సందర్భాలలో ఆప్టిమైజ్ చేయబడ్డాయి.

హై-స్పీడ్ ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌ల కోసం, DFB లేజర్‌లు సరైన ట్రాన్స్‌మిటర్ సొల్యూషన్‌గా ఉంటాయి, వాటి ఇరుకైన లైన్‌విడ్త్, అధిక SMSR మరియు అసాధారణమైన తరంగదైర్ఘ్యం స్థిరత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి.

అధిక-పవర్ 980 nm పంప్ లేజర్ కోసం, FP+FBG స్కీమ్ అధిక అవుట్‌పుట్ పవర్, సుపీరియర్ థర్మల్ డిస్సిపేషన్ పనితీరు మరియు ఖర్చు పోటీతత్వాన్ని సాధించి, తగినంత తరంగదైర్ఘ్యం లాకింగ్ ఖచ్చితత్వాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది నేటి ఆధిపత్య మార్కెట్ స్థానానికి కారణమవుతుంది.

అన్ని దృష్టాంతాల కోసం విశ్వవ్యాప్తంగా అత్యుత్తమ లేజర్ సాంకేతికత లేదు-నిర్దిష్ట సిస్టమ్ అవసరాలకు అనుగుణంగా సరైన పరిష్కారం మాత్రమే. విభిన్న టెక్నికల్ ఆర్కిటెక్చర్‌ల వెనుక డిజైన్ లాజిక్‌ను మాస్టరింగ్ చేయడం వల్ల మీ సిస్టమ్ స్పెసిఫికేషన్‌లతో సమలేఖనం చేయబడిన ఖచ్చితమైన లేజర్ సోర్స్ ఎంపికను ప్రారంభిస్తుంది.