Cad iad Bunús na nDé-óid Léasair atá nasctha le Snáithín?

Sa lá atá inniu ann, tá dé-óid léasair uileláithreach. Is iad na comhpháirteanna is simplí iad chun fuinneamh leictreach a thiontú go cumhacht léasair. Tá dé-óid léasair bunaithe ar ábhair chumaisc leathsheoltóra éagsúla (GaAs, InP nó struchtúir níos casta eile ar nós GaN). Is dé-óid léasair aonmhód iad dé-óid léasair ísealchumhachta (go hiondúil<1W), while multimode laser diodes are higher power devices (typically 10 W to several kW).

Optaic Snáithín Go ginearálta úsáidtear dhá chineál snáithíní gníomhacha chun solas ó dhé-óidí léasair a chomhcheangal:

• Snáithín aonmhód: croí de ghnáth cúpla miocrón (m.sh. croí ~ 6 µm ag tonnfhad 1 µm, croí ~ 9 µm ag tonnfhad 1.5 µm)
• Snáithín Ilmhód: Trastomhas níos mó chun leibhéil níos airde cumhachta optúla a láimhseáil. Is gnách go mbíonn croí-trastomhas 62, 100, 200, 400, 800 nó fiú > 1000 µm ag leaganacha caighdeánacha. Dá lú an trastomhas, is amhlaidh is fusa é an solas ón snáithín a dhíriú ar láthair bheag ag baint úsáide as lionsa nó micreascóp.

Prionsabail snáithíní aonmhód agus ilmhód. Tá cores snáithíní multimode i bhfad níos mó

Polarization-Cothabháil Snáithín: Is féidir le dé-óid léasair aon-mód a bheith snáithín caighdeánach (SMF) nó snáithín a chothabháil polarú (PM). Sa dara ceann, tá struchtúr cumhdach speisialta ag an snáithín a chothaíonn polarú an tsolais ar feadh fad an tsnáithín. Taispeánann an tábla thíos na saintréithe atá ag cineálacha éagsúla snáithíní aon-mhodha a thairgeann Corning a chothaíonn polaraíocht. Is féidir a fheiceáil go n-éiríonn an croí-trastomhas an-bheag de réir mar a laghdaíonn an tonnfhad. Pointe sonraí suimiúil le tabhairt faoi deara sa tábla ná an tonnfhad gearrtha. Oibríonn snáithín aonmhód go maith nuair a bhíonn tonnfhaid idir a thonnfhad gearrtha agus thart ar 1.5 uair an tonnfhad gearrtha sin á mbreithniú. Faoin raon seo, déantar an snáithín multimode, agus os cionn an raon seo, is féidir le solas an snáithín a fhágáil go héasca nuair a bhíonn sé lúbtha.

Dé-óid Léasair Cúpláilte Snáithín Aonmhód De ghnáth cuirtear an cineál dé-óid léasair seo le chéile i bpacáiste “féileacán” ina bhfuil fuaraitheoir TEC agus teirmeastar (tá an treocht inniu i dtreo fachtóirí foirme níos lú). De ghnáth bíonn dé-óid léasair aon-mhód-chúpláilte in ann cumhachtaí aschuir ó chúpla céad milleavata go 1.5 vata.

Sampla de dhé-óid léasair féileacán aonmhód-chúpláilte le snáithín a astaíonn ag 1064 nm (14-féileacán caighdeánach bioráin). Tá na modúil dé-óid léasair seo comhdhéanta de TE-Cooler, teirmeastar, agus monatóir (BFM) chun leibhéil optúla cumhachta a thomhas.

Tá go leor stíleanna pacáiste eile ar an margadh. Mar shampla, is minic a bhíonn na pacáistí DIL seo a leanas sa mhargadh teileachumarsáide, nó i bpacáistí comhaiseacha, áit a mbíonn an chumhacht níos lú ná 10mW de ghnáth.

De ghnáth ní bhíonn dé-óid léasair VCSEL cúpláilte le snáithín. Is cineál coitianta dé-óid léasair iad a úsáidtear in iarratais mhóra braite idirleata, mar ghléasanna luiche ríomhaire nó aithint aghaidhe braite 3D i bhfóin chliste.

Is gnách go mbíonn dé-óid astaithe imeall DFB agus Fabry-Perrot cúpláilte le snáithín mar a thuairiscítear thíos:

Dé-óid léasair Fabry-Perotle gratings Bragg Tá dé-óid léasair cúplála snáithín "caighdeánach" ina chuas leathsheoltóra páirteach frithchaiteach coitianta ina bhfuil sciath an-fhrithchaiteach ar an taobh chúl agus tá sciath frithchaiteach páirteach ar an taobh tosaigh. Timpeall 1*0.5*0.2mm atá i ngnáthmhéid sliseanna dé-óid léasair. Is iad seo a leanas na príomhghnéithe tipiciúla:

Raon cumhachta suas le 1.5 W le haghaidh mód aonair (i bhfad níos mó le haghaidh ilmhód)
Generally wide bandwidth (>1nm)
Tá an bhíoma aschuir go láidir éilipseach.
Chun an bandaleithead astaíochta a laghdú agus cobhsaíocht fhoriomlán na dé-óid léasair a fheabhsú, is minic a chuireann monaróirí dé-óid léasair snáithíní Bragg gratings taobh istigh den snáithín aschuir.

Cuireann rátálacha Bragg frithchaiteacht cúpla faoin gcéad le dé-óidí léasair ag tonnfhaid an-bheachta. Ligeann sé seo do laghdú foriomlán ar an bandaleithead astaíochta dé-óid léasair. Go hiondúil is é an bandaleithead astaithe ná 3-5 nm gan aon ghráid Bragg, ach tá sé i bhfad níos cúinge (~<0.1 nm) when using a Bragg grating. The wavelength spectral temperature tuning coefficient is typically 0.35 nm/°C without any Bragg gratings and much smaller with Bragg gratings. The main suppliers of 915/976/1064 nm single-mode pump laser diodes are companies that developed the fiber amplifier (EDFA: Erbium-Doped Fiber Amplifier) business for the telecom market in the late nineties. Due to their high yield, they offer high reliability and reasonable cost.

Dé-óid léasair DBR nó DFB
Comhtháthaíonn feistí dé-óid léasair DFB nó DBR rannóg cobhsaithe tonnfhad grating Bragg go díreach ar an sliseanna dé-óid léasair. De ghnáth tugann sé seo tonnfhad astaithe níos cúinge (thart ar 10^(-5) nm) le haghaidh DFB 1 MHz seachas thart ar 0.1 nm do Fabry-Perot le gríl Bragg.

4 Sraith Dé-óid Léasair Ilmhódáilte Snáithín-Chúpláilte

Astaitheoir Aonair: Nuair a dhéantar an sliseanna dé-óid léasair a chóimeáil go neamhspleách ar an bhfo-mount agus a phacáistiú ar leithligh sa mhodúl dé-óid léasair. Táimid ag caint anseo ar 15W de ghnáth i dteannta le dé-óid léasair 105 (croílár)/125µm (cumhdach).
Astaíochtaí Ilmhód: Nuair a dheighiltear astaithe iolracha agus nuair a dhéantar iad a chúpláil go optúil le hastaíochtaí scoite eile i snáithín ilmhóid (Fíor 19-ar dheis). Mar thoradh air sin, is féidir leibhéil cumhachta aschuir a scála go dtí na céadta vata, agus is féidir méid an tsnáithín a choinneáil beag, mar shampla croí 100 nó 200 µm.
Monobar: Nuair a choinnítear astaitheoirí iolracha le chéile mar mhonabarra (Fíor 17) agus nuair a chuirtear le chéile iad i modúl dé-óid léasair. Táimid ag caint anseo go hiondúil timpeall 50 W, agus é cúpláilte go hiondúil le dé-óid léasair 200 µm (croílár)/240 µm (cumhdach).
Multibar: Nuair a chuirtear barraí iolracha le chéile i bpacáiste mór uisce-fhuaraithe agus iad cúpláilte i snáithín ilmhód trastomhas mór. Táimid ag caint anseo faoi 100 Watts nó fiú KW i dteannta, abair, 600 nó 800 µm croíshnáithín ilmhóid.

Is fiú a thabhairt faoi deara conas a athraíonn gnáthleibhéil voltais agus srutha agus na sraitheanna éagsúla á meas:

Tá gnáthleibhéal voltais de thart ar 1.5 V agus sruth thart ar 15 A ag gnáth-tarchuradóir singil.
Maidir le dé-óidí léasair il-astaíoch, cuirtear na hastaírí le chéile i sraith. Ciallaíonn sé seo nach n-athraíonn an leibhéal reatha (go hiondúil uasmhéid 15 A), ach go n-ardóidh an voltas nuair a mheastar astaitheoirí níos mó agus níos mó. (m.sh. 4.5V/15A le haghaidh dé-óid léasair 60 W)
Cuirtear barraí dé-óid léasair le chéile go comhthreomhar leis na hastaírí go léir. Mar sin, tá an leibhéal voltais mar an gcéanna, ach is féidir leis an leibhéal reatha 45 nó 50 A a bhaint amach go héasca.
Chomh maith leis sin, nuair a chuirtear barraí iolracha le chéile, cuirtear le chéile iad i sraith, mar sin ní athraíonn an leibhéal reatha (rá 45 A), ach méadaíonn an voltas go rialta le líon na barraí.

Eolas teagmhála:

Má tá aon smaointe agat, bíodh leisce ort labhairt linn. Is cuma cén áit a bhfuil ár gcustaiméirí agus cad iad na riachtanais atá againn, leanfaimid ár gcuspóir chun ardchaighdeán, praghsanna íseal, agus an tseirbhís is fearr a sholáthar dár gcustaiméirí.