เลเซอร์แบบบัตเตอร์ฟลาย

ในระบบการสื่อสารแสงความเร็วสูงและการถ่ายภาพแบบออปติคัลโคฮีเรนซ์โทโมกราฟี (OCT) ประสิทธิภาพของเลเซอร์ถูกผลักดันให้เข้าใกล้ขีดจำกัดทางกายภาพขั้นพื้นฐาน

ความยาวคลื่นของเลเซอร์ กำลังขาออก ประสิทธิภาพ และอายุการใช้งาน ล้วนมีความขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอย่างมาก

การเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่นโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 0.1 นาโนเมตรต่อองศาเซลเซียส

หากไม่มีการควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำ แม้แต่การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพียงเล็กน้อยก็อาจก่อให้เกิด:

1. การเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่นและสัญญาณรบกวนระหว่างช่องสัญญาณในระบบ DWDM

2. อัตราความผิดพลาดของบิต (BER) เพิ่มขึ้น

3. ความไม่เสถียรของกำลังขาออกและประสิทธิภาพการปรับแอมพลิจูดลดลง

4. การเสื่อมสภาพของอุปกรณ์เร็วขึ้นและอายุการใช้งานสั้นลง

โดยการติดตั้งเทอร์โมอิเล็กทริก (TEC) ไว้ภายในแพ็กเกจแบบบัตเตอร์ฟลายโดยตรง และเชื่อมโยงทางความร้อนกับชิป DFB/EML/SLD จะทำให้สามารถควบคุมจุดทำงานของเลเซอร์ได้อย่างกระตือรือร้น ซึ่งส่งผลให้เกิดการปรับปรุงประสิทธิภาพหลักๆ ดังนี้: 1. ความเสถียรของอุณหภูมิที่ดีกว่า ±0.01℃ 2. ความเสถียรของความยาวคลื่นที่ระดับ ±0.001 นาโนเมตร ซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนดของระบบ DWDM แม้ในระยะห่างของความยาวคลื่นที่แคบถึง 0.4 นาโนเมตร 3. กระแสไฟฟ้าที่จุดเริ่มต้น (threshold current) และประสิทธิภาพเชิงความชัน (slope efficiency) คงที่ → ส่งผลให้กำลังแสงขาออกมีความสม่ำเสมอ 4. อุณหภูมิบริเวณข้อต่อ (junction temperature) ลดลง → ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้อย่างมีนัยสำคัญ 5. การตอบสนองทางความร้อนอย่างรวดเร็ว → ทำให้ระบบเสถียรภายในเวลาอันสั้นหลังเปิดใช้งาน

1. การทำงานแบบโซลิดสเตต โดยไม่มีการสั่นสะเทือน → ไม่มีผลกระทบต่อสัญญาณรบกวนเชิงออปติคัล

2. การรวมชิ้นส่วนแบบคอมแพกต์ภายในแพ็กเกจแบบบัตเตอร์ฟลาย → เหมาะสำหรับโมดูลที่มีความหนาแน่นสูง

3. การควบคุมอุณหภูมิแบบปิดวงจรที่แม่นยำ → ลักษณะของเลเซอร์ที่สามารถทำซ้ำได้

4. การออกแบบที่มีความต้านทานความร้อนต่ำ → การถ่ายเทความร้อนออกจากข้อต่อเลเซอร์อย่างมีประสิทธิภาพ

5. ความน่าเชื่อถือระดับโทรคมนาคม → รองรับเป้าหมายอายุการใช้งานระบบ 25 ปี

รุ่นต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของรุ่น TEC แบบขั้นเดียว (single stage) และรุ่น TEC แบบขั้นเดียวขนาดจิ๋ว (micro single stage) ที่นิยมใช้กับเลเซอร์แบบบัตเตอร์ฟลาย โดยจัดทำขึ้นเพื่อการอ้างอิงและเปรียบเทียบเท่านั้น ไม่ใช่รายการผลิตภัณฑ์ที่ครบถ้วน