हाई-पावर 980 एनएम पंप लेजर के लिए एफबीजी वेवलेंथ लॉकिंग प्रमुख क्यों बनी हुई है

एफबीजी वेवलेंथ लॉकिंग हाई-पावर 980 एनएम पंप लेजर के लिए प्रमुख क्यों बनी हुई है, भले ही डीएफबी लेजर ऑप्टिकल संचार में उत्कृष्ट तरंग दैर्ध्य स्थिरीकरण प्रदान करते हैं, वितरित फीडबैक (डीएफबी) लेजर डीडब्ल्यूडीएम हाई-स्पीड ट्रांसमिशन, सुसंगत संचार और सटीक ऑप्टिकल माप प्रणालियों के लिए मुख्यधारा के प्रकाश स्रोतों के रूप में काम करते हैं, उनकी संकीर्ण लाइनविड्थ, एकल-अनुदैर्ध्य-मोड ऑपरेशन, उच्च साइड-मोड दमन के लिए धन्यवाद। अनुपात (एसएमएसआर), और उत्कृष्ट तरंग दैर्ध्य स्थिरता।

हालाँकि, जब 980 एनएम और 1480 एनएम पर काम करने वाले उच्च-शक्ति पंप लेजर की बात आती है, तो अधिकांश वाणिज्यिक उत्पाद स्टैंडअलोन डीएफबी लेजर के बजाय फैब्री-पेरोट (एफपी) लेजर प्लस फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग (एफबीजी) तरंग दैर्ध्य-लॉकिंग आर्किटेक्चर को अपनाते हैं।

यह लेख विश्लेषण करता है कि क्यों डीएफबी लेजर, अपनी बेहतर तरंग दैर्ध्य-लॉकिंग क्षमता के बावजूद, तीन आयामों से उच्च-शक्ति पंप लेजर बाजार पर हावी होने में विफल रहे हैं: लेजर चिप संरचना, शक्ति प्रदर्शन और अनुप्रयोग आवश्यकताएं। डीएफबी लेजर स्थिर तरंग दैर्ध्य आउटपुट कैसे प्राप्त करते हैं एक पारंपरिक एफपी लेजर की गुंजयमान गुहा चिप के दो क्लीव्ड पहलुओं द्वारा बनाई जाती है। निर्माण में सरल और कम लागत के बावजूद, एफपी लेजर तापमान भिन्नता, वर्तमान उतार-चढ़ाव और बाहरी ऑप्टिकल प्रतिक्रिया से प्रेरित गंभीर तरंग दैर्ध्य बहाव का सामना करते हैं, जो अक्सर एक साथ कई अनुदैर्ध्य मोड में दोलन करते हैं।

इसके विपरीत, डीएफबी लेज़र एक आवधिक ब्रैग ग्रेटिंग को सीधे सेमीकंडक्टर चिप के भीतर एकीकृत करते हैं। झंझरी तरंग दैर्ध्य-चयनात्मक ऑप्टिकल प्रतिक्रिया प्रदान करती है जो लेज़िंग को एक एकल अनुदैर्ध्य मोड तक सीमित करती है और सभी प्रतिस्पर्धी अनुनाद मोड को दबा देती है।

मानक एफपी लेज़रों की तुलना में, डीएफबी लेज़रों में निम्नलिखित प्रमुख गुण हैं:

· एकल-अनुदैर्ध्य-मोड उत्सर्जन

· संकीर्ण ऑप्टिकल वर्णक्रमीय लाइनविड्थ

· उच्च एसएमएसआर

· बेहतर तरंग दैर्ध्य स्थिरता

इन फायदों के कारण, डीएफबी लेजर हाई-स्पीड ऑप्टिकल संचार, डीडब्ल्यूडीएम सिस्टम और फाइबर-ऑप्टिक सेंसिंग और लेजर मेट्रोलॉजी अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा सिग्नल स्रोत हैं।

हाई-पावर पंप लेजर शायद ही कभी स्टैंडअलोन डीएफबी चिप्स को अपनाता है, कई उद्योग व्यवसायी एक स्वाभाविक प्रश्न उठाते हैं:

यदि डीएफबी तकनीक विश्वसनीय तरंग दैर्ध्य स्थिरीकरण प्रदान करती है, तो लगभग सभी 980 एनएम पंप लेजर एफपी + एफबीजी समाधान पर भरोसा क्यों करते हैं?

मुख्य कारण विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों में अलग-अलग मुख्य प्रदर्शन प्राथमिकताओं में निहित है।

संचार ट्रांसमीटर लाइनविड्थ, एसएमएसआर, चरण शोर और तरंग दैर्ध्य परिशुद्धता पर सख्त आवश्यकताओं के साथ डेटा ट्रांसमिशन को प्राथमिकता देते हैं।

एर्बियम-डोपेड फाइबर एम्पलीफायरों (ईडीएफए) के लिए पंप स्रोत निरंतर, कुशल उच्च ऑप्टिकल पावर आउटपुट देने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। ऐसे पंपों के लिए, आउटपुट पावर, पावर रूपांतरण दक्षता, दीर्घकालिक विश्वसनीयता और विनिर्माण लागत अल्ट्रा-उच्च वर्णक्रमीय शुद्धता से अधिक महत्वपूर्ण होती है।

जबकि उच्च-शक्ति डीएफबी चिप्स तकनीकी रूप से व्यवहार्य हैं, आउटपुट पावर को बढ़ाने से चिप एपिटैक्सियल डिजाइन, थर्मल प्रबंधन और बड़े पैमाने पर उत्पादन में भारी जटिलता आती है, उत्पादन लागत बढ़ती है और बैच-टू-बैच स्थिरता से समझौता होता है।

उच्च-शक्ति 980 एनएम पंप अनुप्रयोगों के लिए, उद्योग स्वाभाविक रूप से सरल संरचनाओं के साथ एफपी चिप्स का पक्ष लेता है जो ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य को लॉक करने के लिए बाहरी एफबीजी के साथ मिलकर उच्च-शक्ति संचालन का आसानी से समर्थन करते हैं।

एफबीजीएसए फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग (एफबीजी) का तरंग दैर्ध्य लॉकिंग तंत्र ऑप्टिकल फाइबर का एक खंड है जिसके मूल में आवधिक अपवर्तक सूचकांक मॉड्यूलेशन अंकित है। इसकी परिभाषित विशेषता एक निर्दिष्ट ब्रैग तरंग दैर्ध्य पर केंद्रित नैरोबैंड उच्च परावर्तन है, जबकि इस पासबैंड के बाहर प्रकाश निर्बाध रूप से प्रसारित होता है।

एफपी+एफबीजी कॉन्फ़िगरेशन में, एफबीजी को एफपी चिप के साथ एक बाहरी अनुनाद गुहा बनाने के लिए लेजर के पिगटेल फाइबर पर निर्मित किया जाता है।

एफपी चिप सबसे पहले ब्रॉडबैंड स्वतःस्फूर्त और उत्तेजित विकिरण उत्सर्जित करती है। जैसे ही प्रकाश एफबीजी में फैलता है, केवल लक्ष्य केंद्रीय तरंग दैर्ध्य के पास के फोटॉन निरंतर दोलन के लिए एफपी गुहा में वापस प्रतिबिंबित होते हैं; सभी ऑफ-बैंड तरंगदैर्घ्य फ़िल्टर कर दिए जाते हैं।

बार-बार चयनात्मक फीडबैक लेजर को एफबीजी के ब्रैग तरंग दैर्ध्य पर स्थिर रूप से लेज़ करने के लिए मजबूर करता है।

यह बाहरी कैविटी लॉकिंग योजना नंगे एफपी लेज़रों के वर्णक्रमीय प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से अनुकूलित करती है, जिससे निम्नलिखित सुधार होते हैं:

· स्थिर केंद्रीय लेज़िंग तरंग दैर्ध्य

· संकुचित वर्णक्रमीय चौड़ाई

· कम तरंग दैर्ध्य थर्मल बहाव

· वर्तमान भिन्नताओं के विरुद्ध तरंग दैर्ध्य प्रतिरक्षा में सुधार

इसलिए एफपी+एफबीजी आर्किटेक्चर दो महत्वपूर्ण प्रदर्शन लक्ष्यों को संतुलित करता है: उच्च आउटपुट पावर और स्थिर लेज़िंग तरंग दैर्ध्य। 980 एनएम पंप लेजर के लिए एफबीजी लॉकिंग यूनिवर्सल क्यों है? 980 एनएम पंप लेजर की प्राथमिक तैनाती ईडीएफए सिस्टम है। एर्बियम आयन 976 एनएम के आसपास चरम अवशोषण दक्षता प्रदर्शित करते हैं। तापमान या ड्राइविंग करंट के कारण पंप स्रोत की गंभीर तरंग दैर्ध्य बहाव के कारण प्रदर्शन में गिरावट आएगी:

· अर्बियम आयन अवशोषण दक्षता में कमी

· कम ऑप्टिकल प्रवर्धन लाभ

· ऊंचा शोर आंकड़ा

· समग्र सिस्टम प्रदर्शन में गिरावट

इसलिए पंप लेजर को उच्च शक्ति आउटपुट के साथ-साथ सटीक, दीर्घकालिक केंद्रीय तरंग दैर्ध्य स्थिरता बनाए रखनी चाहिए। एफबीजी-लॉक डिज़ाइन उच्च ऑप्टिकल शक्ति और मजबूत दीर्घकालिक विश्वसनीयता को बनाए रखते हुए लेज़िंग तरंग दैर्ध्य को 976 एनएम के आसपास मजबूती से रखता है, जिससे यह वाणिज्यिक उच्च-शक्ति 980 एनएम पंप मॉड्यूल के लिए सबसे परिपक्व और व्यापक रूप से अपनाया जाने वाला तकनीकी मार्ग बन जाता है। चयन गाइड: डीएफबी लेजर बनाम एफपी + एफबीजी लेजर, न ही आर्किटेक्चर पूर्ण श्रेष्ठता रखता है; प्रत्येक को अलग-अलग एप्लिकेशन मांगों के लिए अनुकूलित किया गया है।

जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, डीएफबी लेजर उच्च गुणवत्ता वाले सिग्नल ट्रांसमीटर के रूप में उत्कृष्ट हैं, जबकि एफपी+एफबीजी डिवाइस उच्च शक्ति और स्थिर तरंग दैर्ध्य संचालन की आवश्यकता वाले पंप अनुप्रयोगों के लिए बेहतर अनुकूल हैं।

डीएफबी और एफबीजी-आधारित बाहरी कैविटी लेजर प्रतिस्पर्धी प्रौद्योगिकियां नहीं हैं, बल्कि अलग-अलग उपयोग के मामलों के लिए अनुकूलित दो परिपक्व तकनीकी पथ हैं।

हाई-स्पीड ऑप्टिकल संचार प्रणालियों के लिए, डीएफबी लेजर अपनी संकीर्ण लाइनविड्थ, उच्च एसएमएसआर और असाधारण तरंग दैर्ध्य स्थिरता का लाभ उठाते हुए इष्टतम ट्रांसमीटर समाधान बने हुए हैं।

उच्च-शक्ति 980 एनएम पंप लेजर के लिए, एफपी+एफबीजी योजना पर्याप्त तरंग दैर्ध्य लॉकिंग परिशुद्धता को बनाए रखते हुए उच्च आउटपुट पावर, बेहतर थर्मल अपव्यय प्रदर्शन और लागत प्रतिस्पर्धात्मकता प्राप्त करती है, जो आज इसकी प्रमुख बाजार स्थिति के लिए जिम्मेदार है।

सभी परिदृश्यों के लिए कोई सार्वभौमिक रूप से बेहतर लेजर तकनीक नहीं है - केवल विशिष्ट सिस्टम आवश्यकताओं के अनुरूप इष्टतम समाधान है। विभिन्न तकनीकी आर्किटेक्चर के पीछे डिज़ाइन तर्क में महारत हासिल करने से आपके सिस्टम विनिर्देशों के अनुरूप सटीक लेजर स्रोत चयन सक्षम हो जाता है।