לייזר בתדר יחיד עם ביצועים ייחודיים וטווח יישומים רחב

הספק המוצא של לייזרים בתדר בודד ממשיך לגדול בעוד הרעש ממשיך לרדת, מה שהופך אותם לסוגי המוצר המעשיים והמייצגים ביותר מבין הלייזרים בתדר יחיד הנוכחי. הם נמצאים בשימוש נרחב בתחום תקשורת סיבים אופטיים במהירות גבוהה וקיבולת גבוהה.
פוטונים בחלל התהודה של לייזר יכולים לנוע לאורך ציר החלל (האורך) והחתך (רוחבי) כדי להוציא את הלייזר. לייזר בתדר יחיד, הידוע גם בשם לייזר מצב אורך יחיד, הוא סוג של מוצר לייזר בעל יתרונות ביצועים ייחודיים, המאופיין בשילוב של מצבי לייזר רוחבי יחיד ומצב אורך יחיד.
לייזרים בתדר בודד הם בעיקר בצורת לייזרים במצב מוצק, ומוצריהם כוללים בעיקר שתי קטגוריות: לייזרים סיבים בתדר יחיד ולייזרים מוליכים למחצה בתדר יחיד. הפתרונות הטכניים העיקריים ללייזרים בתדר בודד כוללים שיטת חלל קצר, שיטת חלל פיזור, שיטת חלל טבעת, שיטת פילטר ועוד. ביניהם, שיטת חלל הפיזור משתמשת בדרך כלל בהכנסת סורגים לחלל התהודה של הלייזר, על בסיס העיקרון של משוב צורם להשגת פליטת לייזר, וכולל שני סוגים: לייזרים משוב מבוזר (DFB) ולייזרי החזרת Bragg מבוזרת (DBR).
לייזר יחיד בתדרים מבוזר Bragg Reflector (DBR), המשלב את רשתות Bragg בתוך חלל התהודה ויכול לשלב מספר אזורים, יש את המאפיין של טווח כוונון רחב. עם הופעתה והתקדמות מתמשכת של טכנולוגיית סיבים מסוממים באדמה נדירה, הספק הפלט של לייזר DBR בתדר יחיד ממשיך לעלות והרעש ממשיך לרדת, מה שהופך אותו לערך המעשי ביותר. הוא הפך לאחד מסוגי המוצרים הייצוגיים ביותר בלייזר חד-תדר הנוכחי, ונמצא בשימוש נרחב בתחום תקשורת סיבים במהירות גבוהה וקיבולת גבוהה.
לפי "2024-2029 China Single Frequency Laser Industry Market Deep Research and Development Prospects Report Report" שפורסם על ידי מרכז המחקר של Xin Sijie Industry Research, ללייזרים בתדר בודד יש יתרונות כמו רוחב קו ספקטרלי צר, אורך קוהרנטיות ארוך, פלט גבוה כוח, איכות קרן טובה, רעש נמוך, מבנה קומפקטי, גודל קטן ויציבות גבוהה. הם רגישים לרעידות ברמת דיוק גבוהה ויש להם דיוק חישה גבוה למרחקים ארוכים. לכן, ניתן להשתמש בהם באופן נרחב בחישה מרחוק, חישה, מדידת מהירות, טווח, הדמיה ותחומים אחרים. יש להם יתרונות תחרותיים ברורים בתעשיות כמו תקשורת, מכ"ם, מדעי החיים, רפואה, חיפושי נפט וגז, מחקר מדעי ובידור.
אנליסטים בתעשייה מ-Xinsijie הצהירו כי בשל הביצועים הייחודיים שלו, ללייזרים בתדר בודד יש יכולת חזקה שאי אפשר להחליף אותם בכמה תחומי יישומים מיוחדים. לכן, מאז שנכנסו למאה ה-21, הטכנולוגיה שלהם משתפרת ללא הרף. בסין ובעולם, מוסדות מחקר הקשורים ללייזרים בתדר בודד כוללים בעיקר את המכון הטכנולוגי חרבין, המכון הטכנולוגי של בייג'ינג, המכון השנחאי לאופטיקה ומכניקה, האקדמיה הסינית למדעים, המכון הלאומי לטכנולוגיית מידע ותקשורת של יפן, המרכז הלאומי למדעי. מחקר בצרפת, ומרכז המחקר לנגלי בארצות הברית. בסך הכל, לתעשיית הלייזר בתדר יחיד העולמי יש סיכוי פיתוח מבטיח.