1、概述 8zcSh/
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光通信領(lǐng)域傳統(tǒng)的光源均是基于固定波長的激光器模塊,隨著光通信系統(tǒng)的不斷發(fā)展及應(yīng)用推廣,固定波長激光器的缺點(diǎn)逐漸顯露出來:一方面隨著DWDM技術(shù)的發(fā)展,系統(tǒng)中的波長數(shù)達(dá)到了上百個(gè),在需要提供保護(hù)的場合,每個(gè)激光器的備份必須由相同波長的激光器提供,這樣導(dǎo)致備份激光器數(shù)量增加,成本上升;另一個(gè)方面由于固定激光器需要區(qū)分波長,因此激光器的類型隨著波長數(shù)的增加而不斷增加,使得管理復(fù)雜程度和存貨水平;再有如果要支持光網(wǎng)絡(luò)中的動態(tài)波長分配,提高網(wǎng)絡(luò)靈活性,需要配備大量不同波長的固定激光器,但每只激光器的使用率卻很低,造成資源浪費(fèi)。針對這些不足,隨著半導(dǎo)體及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,人們成功地研制出可調(diào)諧激光器,即在同一個(gè)激光器模塊上控制輸出一定帶寬內(nèi)的不同波長,且這些波長值和間隔均滿足ITU-T的要求。 +uj;00 D
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對于下一代光網(wǎng)絡(luò)而言,可調(diào)諧激光器是實(shí)現(xiàn)智能光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵因子,可以為運(yùn)營商提供更大彈性、更快波長供應(yīng)速度,并最終實(shí)現(xiàn)更低的成本。未來長途光網(wǎng)絡(luò)將是波長動態(tài)系統(tǒng)的天下,這些網(wǎng)絡(luò)可以在很短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)新的波長分配,由于采用超長距離傳輸技術(shù)而無須使用再生器,從而節(jié)省大筆開支?烧{(diào)激光器有希望為未來的通訊網(wǎng)絡(luò)提供新工具,用以進(jìn)行波長管理、提高網(wǎng)絡(luò)效率和開發(fā)下一代光網(wǎng)絡(luò)。最吸引的一個(gè)應(yīng)用是可重配置光分插復(fù)用器(ROADM)。動態(tài)可重配置的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)市場中,大調(diào)節(jié)范圍的可調(diào)諧激光器也將因此而獲得更大的需求。 ,aq>9\pi
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2、技術(shù)原理與特性 TKbfZw
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可調(diào)諧激光器從調(diào)諧原理上共有三種控制技術(shù):電流控制技術(shù)、溫度控制技術(shù)和機(jī)械控制技術(shù)等類型。其中電控技術(shù)是通過改變注入電流實(shí)現(xiàn)波長的調(diào)諧,具有ns級調(diào)諧速度,較寬的調(diào)諧帶寬,但輸出功率較小,基于電控技術(shù)的主要有SG-DBR(采樣光柵DBR)和GCSR(輔助光柵定向耦合背向取樣反射)激光器。溫控技術(shù)是通過改變激光器有源區(qū)折射率,從而改變激光器輸出波長的。該技術(shù)簡單,但速度慢,可調(diào)帶寬窄,只有幾個(gè)nm;跍乜丶夹g(shù)的主要有DFB(分布反饋)和DBR(分布布喇格反射)激光器。機(jī)械控制主要是基于MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)完成波長的選擇,具有較大的可調(diào)帶寬、較高的輸出功率。基于機(jī)械控制技術(shù)的主要有DFB(分布反饋)、ECL(外腔激光器)和VCSEL(垂直腔表面發(fā)射激光器)等結(jié)構(gòu)。下面將從這幾個(gè)方面可調(diào)諧激光器的原理進(jìn)行說明。其中著重講當(dāng)前最主流的可調(diào)諧技術(shù)——電流調(diào)諧技術(shù)。