Επαγγελματική γνώση

Ρυθμιζόμενη τεχνολογία λέιζερ και η εφαρμογή της στην επικοινωνία οπτικών ινών

2021-03-24
1. Επισκόπηση
Στον τομέα της οπτικής επικοινωνίας, οι παραδοσιακές πηγές φωτός βασίζονται σε μονάδες λέιζερ σταθερού μήκους κύματος. Με τη συνεχή ανάπτυξη και εφαρμογή συστημάτων οπτικής επικοινωνίας, αποκαλύπτονται σταδιακά τα μειονεκτήματα των λέιζερ σταθερού μήκους κύματος. Αφενός, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας DWDM, ο αριθμός του μήκους κύματος στο σύστημα έχει φτάσει εκατοντάδες. Στην περίπτωση προστασίας, το αντίγραφο ασφαλείας κάθε λέιζερ πρέπει να γίνεται με το ίδιο μήκος κύματος. Η παροχή λέιζερ οδηγεί σε αύξηση του αριθμού των εφεδρικών λέιζερ και του κόστους. από την άλλη πλευρά, επειδή τα σταθερά λέιζερ πρέπει να διακρίνουν το μήκος κύματος, ο τύπος των λέιζερ αυξάνεται με την αύξηση του αριθμού μήκους κύματος, γεγονός που καθιστά την πολυπλοκότητα διαχείρισης και το επίπεδο αποθέματος πιο περίπλοκο. από την άλλη πλευρά, εάν θέλουμε να υποστηρίξουμε τη δυναμική κατανομή μήκους κύματος σε οπτικά δίκτυα και να βελτιώσουμε την ευελιξία του δικτύου, πρέπει να εξοπλίσουμε έναν μεγάλο αριθμό διαφορετικών κυμάτων. Μεγάλο σταθερό λέιζερ, αλλά το ποσοστό χρησιμοποίησης κάθε λέιζερ είναι πολύ χαμηλό, με αποτέλεσμα τη σπατάλη πόρων. Για να ξεπεραστούν αυτά τα μειονεκτήματα, με την ανάπτυξη ημιαγωγών και σχετικών τεχνολογιών, έχουν αναπτυχθεί με επιτυχία τα συντονιζόμενα λέιζερ, δηλαδή διαφορετικό μήκος κύματος εντός ενός συγκεκριμένου εύρους ζώνης ελέγχεται στην ίδια μονάδα λέιζερ, και αυτές οι τιμές και το διάστημα μήκους κύματος πληρούν τις απαιτήσεις του ITU-T.
Για το οπτικό δίκτυο επόμενης γενιάς, τα συντονιζόμενα λέιζερ είναι ο βασικός παράγοντας για την πραγματοποίηση ευφυούς οπτικού δικτύου, το οποίο μπορεί να προσφέρει στους χειριστές μεγαλύτερη ευελιξία, ταχύτερη ταχύτητα τροφοδοσίας μήκους κύματος και τελικά χαμηλότερο κόστος. Στο μέλλον, τα οπτικά δίκτυα μεγάλων αποστάσεων θα είναι ο κόσμος των δυναμικών συστημάτων μήκους κύματος. Αυτά τα δίκτυα μπορούν να επιτύχουν νέα εκχώρηση μήκους κύματος σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Λόγω της χρήσης της τεχνολογίας μετάδοσης εξαιρετικά μεγάλων αποστάσεων, δεν υπάρχει ανάγκη χρήσης αναγεννητή, η οποία εξοικονομεί πολλά χρήματα. Τα συντονιζόμενα λέιζερ αναμένεται να παρέχουν νέα εργαλεία για μελλοντικά δίκτυα επικοινωνίας για τη διαχείριση του μήκους κύματος, τη βελτίωση της αποδοτικότητας του δικτύου και την ανάπτυξη οπτικών δικτύων επόμενης γενιάς. Μία από τις πιο ελκυστικές εφαρμογές είναι ο αναδιαμορφώσιμος οπτικός πολυπλέκτης add-drop (ROADM). Δυναμικά επαναδιαμορφώσιμα συστήματα δικτύου θα εμφανιστούν στην αγορά δικτύου και θα απαιτηθούν περισσότερα ρυθμιζόμενα λέιζερ με μεγάλο ρυθμιζόμενο εύρος.

2. Τεχνικές αρχές και χαρακτηριστικά
Υπάρχουν τρία είδη τεχνολογιών ελέγχου για συντονιζόμενα λέιζερ: τρέχουσα τεχνολογία ελέγχου, τεχνολογία ελέγχου θερμοκρασίας και τεχνολογία μηχανικού ελέγχου. Μεταξύ αυτών, η ηλεκτρονικά ελεγχόμενη τεχνολογία πραγματοποιεί συντονισμό μήκους κύματος αλλάζοντας το ρεύμα έγχυσης. Έχει ταχύτητα συντονισμού σε επίπεδο ns και εύρος ζώνης συντονισμού, αλλά η ισχύς εξόδου του είναι μικρή. Οι κύριες ηλεκτρονικά ελεγχόμενες τεχνολογίες είναι λέιζερ SG-DBR (Sampling Grating DBR) και GCSR (Assisted Grating Directional Coupled Back Sampling Reflection). Η τεχνολογία ελέγχου θερμοκρασίας αλλάζει το μήκος κύματος εξόδου του λέιζερ αλλάζοντας τον δείκτη διάθλασης της ενεργού περιοχής του λέιζερ. Η τεχνολογία είναι απλή, αλλά αργό, στενό ρυθμιζόμενο εύρος ζώνης, μόνο μερικά νανόμετρα. Τα λέιζερ DFB (Κατανεμημένα Σχόλια) και DBR (Distributed Bragg Reflection) είναι οι βασικές τεχνολογίες που βασίζονται στον έλεγχο θερμοκρασίας Ο μηχανικός έλεγχος βασίζεται κυρίως στην τεχνολογία του μικρο-ηλεκτρο-μηχανικού συστήματος (MEMS) για την ολοκλήρωση της επιλογής μήκους κύματος, με μεγαλύτερο ρυθμιζόμενο εύρος ζώνης και υψηλότερη ισχύ εξόδου. Οι κύριες δομές που βασίζονται στην τεχνολογία μηχανικού ελέγχου είναι τα DFB (Distributed Feedback), ECL (External Cavity Laser) και VCSEL (Vertical Cavity Surface Emission Laser). Η αρχή των συντονιζόμενων λέιζερ από αυτές τις πτυχές θα εξηγηθεί παρακάτω. Μεταξύ αυτών, τονίζεται η τρέχουσα συντονιζόμενη τεχνολογία, η οποία είναι η πιο δημοφιλής.
2.1 Τεχνολογία ελέγχου θερμοκρασίας
Η τεχνολογία ελέγχου βάσει θερμοκρασίας χρησιμοποιείται κυρίως στη δομή DFB, η αρχή της είναι η ρύθμιση της θερμοκρασίας της κοιλότητας λέιζερ, έτσι ώστε να μπορεί να εκπέμπει διαφορετικό μήκος κύματος. Η ρύθμιση μήκους κύματος ενός ρυθμιζόμενου λέιζερ βάσει αυτής της αρχής πραγματοποιείται ελέγχοντας την παραλλαγή του λέιζερ InGaAsP DFB που λειτουργεί σε ένα συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασίας. Η συσκευή αποτελείται από μια ενσωματωμένη συσκευή κλειδώματος κύματος (τυπικός μετρητής και ανιχνευτής παρακολούθησης) για να κλειδώσει την έξοδο λέιζερ CW στο δίκτυο ITU σε ένα διάστημα 50 GHz. Σε γενικές γραμμές, δύο ξεχωριστά TEC ενσωματώνονται στη συσκευή. Το ένα είναι ο έλεγχος του μήκους κύματος του τσιπ λέιζερ και ο άλλος είναι να διασφαλιστεί ότι το κλείδωμα και ο ανιχνευτής ισχύος στη συσκευή λειτουργούν σε σταθερή θερμοκρασία.
Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα αυτών των λέιζερ είναι ότι η απόδοσή τους είναι παρόμοια με εκείνη των λέιζερ σταθερού μήκους κύματος. Έχουν τα χαρακτηριστικά υψηλής ισχύος εξόδου, καλή σταθερότητα μήκους κύματος, απλή λειτουργία, χαμηλό κόστος και ώριμη τεχνολογία. Ωστόσο, υπάρχουν δύο βασικά μειονεκτήματα: το ένα είναι ότι το πλάτος συντονισμού μιας μόνο συσκευής είναι στενό, συνήθως μόνο μερικά νανόμετρα. Το άλλο είναι ότι ο χρόνος συντονισμού είναι μεγάλος, ο οποίος συνήθως απαιτεί αρκετά δευτερόλεπτα χρόνου σταθερότητας συντονισμού.
2.2 Τεχνολογία Μηχανικού Ελέγχου
Η τεχνολογία μηχανικού ελέγχου εφαρμόζεται γενικά με χρήση MEMS. Ένα συντονίσιμο λέιζερ βασισμένο σε τεχνολογία μηχανικού ελέγχου υιοθετεί δομή MEMs-DFB.
Τα συντονιζόμενα λέιζερ περιλαμβάνουν συστοιχίες λέιζερ DFB, ανακλινόμενους φακούς EMS και άλλα στοιχεία ελέγχου και βοηθητικά μέρη.
Υπάρχουν αρκετές συστοιχίες λέιζερ DFB στην περιοχή συστοιχίας λέιζερ DFB, καθεμία από τις οποίες μπορεί να παράγει ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος με εύρος ζώνης περίπου 1,0 nm και απόσταση 25 Ghz. Με τον έλεγχο της γωνίας περιστροφής των φακών MEMs, το απαιτούμενο ειδικό μήκος κύματος μπορεί να επιλεγεί ώστε να εξάγει το απαιτούμενο ειδικό μήκος κύματος φωτός.

Σειρά λέιζερ DFB
Ένα άλλο συντονιζόμενο λέιζερ βασισμένο στη δομή VCSEL έχει σχεδιαστεί με βάση λέιζερ που εκπέμπουν επιφανειακά κάθετη κοιλότητα οπτικά αντλούμενη. Η ημι-συμμετρική τεχνολογία κοιλότητας χρησιμοποιείται για την επίτευξη συνεχούς συντονισμού μήκους κύματος χρησιμοποιώντας MEMS. Αποτελείται από ένα ημιαγωγό λέιζερ και έναν κατακόρυφο συντονιστή κέρδους λέιζερ που μπορεί να εκπέμπει φως στην επιφάνεια. Υπάρχει ένας κινητός ανακλαστήρας στο ένα άκρο του αντηχείου, ο οποίος μπορεί να αλλάξει το μήκος του αντηχείου και το μήκος κύματος του λέιζερ. Το κύριο πλεονέκτημα του VCSEL είναι ότι μπορεί να παράγει καθαρές και συνεχείς δοκούς και μπορεί εύκολα και αποτελεσματικά να συζευχθεί σε οπτικές ίνες. Επιπλέον, το κόστος είναι χαμηλό επειδή οι ιδιότητές του μπορούν να μετρηθούν στη γκοφρέτα. Το κύριο μειονέκτημα του VCSEL είναι η χαμηλή ισχύ εξόδου, η ανεπαρκής ταχύτητα ρύθμισης και ένας επιπλέον κινητός ανακλαστήρας. Εάν προστεθεί μια οπτική αντλία για αύξηση της ισχύος εξόδου, η συνολική πολυπλοκότητα θα αυξηθεί και η κατανάλωση ισχύος και το κόστος του λέιζερ θα αυξηθούν. Το κύριο μειονέκτημα του συντονιζόμενου λέιζερ βάσει αυτής της αρχής είναι ότι ο χρόνος συντονισμού είναι σχετικά αργός, ο οποίος συνήθως απαιτεί αρκετά δευτερόλεπτα του χρόνου σταθεροποίησης συντονισμού.
2.3 Τρέχουσα τεχνολογία ελέγχου
Σε αντίθεση με το DFB, σε συντονιζόμενα λέιζερ DBR, το μήκος κύματος αλλάζει κατευθύνοντας το συναρπαστικό ρεύμα σε διαφορετικά μέρη του αντηχείου. Τέτοια λέιζερ έχουν τουλάχιστον τέσσερα μέρη: συνήθως δύο σχάρες Bragg, μια μονάδα κέρδους και μια μονάδα φάσης με συντονισμό λεπτού μήκους κύματος. Για αυτόν τον τύπο λέιζερ, θα υπάρχουν πολλές σχάρες Bragg σε κάθε άκρο. Με άλλα λόγια, μετά από ένα ορισμένο βήμα σχάρας, υπάρχει ένα κενό, τότε υπάρχει ένα διαφορετικό βήμα σχάρας, τότε υπάρχει κενό, και ούτω καθεξής. Αυτό παράγει ένα φάσμα ανάκλασης που μοιάζει με χτένα. Οι σχάρες Bragg και στα δύο άκρα του λέιζερ δημιουργούν διαφορετικά φάσματα ανάκλασης σαν χτένα. Όταν το φως αντανακλά μεταξύ τους, η υπέρθεση δύο διαφορετικών φασμάτων ανάκλασης οδηγεί σε ένα ευρύτερο εύρος μήκους κύματος. Το κύκλωμα διέγερσης που χρησιμοποιείται σε αυτήν την τεχνολογία είναι αρκετά περίπλοκο, αλλά η ταχύτητα ρύθμισής του είναι πολύ γρήγορη. Έτσι, η γενική αρχή που βασίζεται στην τρέχουσα τεχνολογία ελέγχου είναι να αλλάξει το ρεύμα του FBG και του τμήματος ελέγχου φάσης σε διαφορετικές θέσεις συντονιζόμενου λέιζερ, έτσι ώστε ο σχετικός δείκτης διάθλασης του FBG να αλλάξει και να δημιουργηθούν διαφορετικά φάσματα. Με την υπέρθεση διαφορετικών φασμάτων που παράγονται από το FBG σε διαφορετικές περιοχές, θα επιλεγεί το συγκεκριμένο μήκος κύματος, έτσι ώστε να δημιουργηθεί το απαιτούμενο ειδικό μήκος κύματος. Λέιζερ.

Ένα συντονιζόμενο λέιζερ βασισμένο στην τρέχουσα τεχνολογία ελέγχου υιοθετεί τη δομή SGDBR (Sampled Grating Distributed Bragg Reflector).

Δύο ανακλαστήρες στο εμπρός και πίσω άκρο του αντηχείου λέιζερ έχουν τις δικές τους κορυφές ανάκλασης. Ρυθμίζοντας αυτές τις δύο κορυφές ανάκλασης με έγχυση ρεύματος, το λέιζερ μπορεί να εξάγει διαφορετικά μήκη κύματος.

Οι δύο ανακλαστήρες στην πλευρά του αντηχείου λέιζερ έχουν πολλαπλές κορυφές ανάκλασης. Όταν λειτουργεί το λέιζερ MGYL, το ρεύμα έγχυσης τα συντονίζει. Τα δύο ανακλώμενα φώτα τοποθετούνται από έναν συνδυασμό / διαχωριστή 1 * 2. Η βελτιστοποίηση της ανακλαστικότητας του μπροστινού άκρου επιτρέπει στο λέιζερ να επιτύχει υψηλή απόδοση ισχύος σε ολόκληρο το εύρος συντονισμού.


3. Κατάσταση βιομηχανίας
Τα συντονιζόμενα λέιζερ βρίσκονται στην πρώτη γραμμή του τομέα των συσκευών οπτικής επικοινωνίας και μόνο μερικές μεγάλες εταιρείες οπτικών επικοινωνιών στον κόσμο μπορούν να παρέχουν αυτό το προϊόν. Αντιπροσωπευτικές εταιρείες όπως το SANTUR που βασίζεται στον μηχανικό συντονισμό των MEMS, JDSU, Oclaro, Ignis, AOC με βάση τον τρέχοντα κανονισμό SGBDR, κ.λπ., είναι επίσης μία από τις λίγες περιοχές οπτικών συσκευών που οι Κινέζοι προμηθευτές έχουν δακτυλογραφήσει. Η Wuhan Aoxin Technologies Co., Ltd. έχει επιτύχει βασικά πλεονεκτήματα στη συσκευασία υψηλής ποιότητας με συντονιζόμενα λέιζερ. Είναι η μόνη επιχείρηση στην Κίνα που μπορεί να παράγει συντονιζόμενα λέιζερ σε παρτίδες. Έφτασε στην Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Προμήθεια κατασκευαστών.
Το JDSU χρησιμοποιεί την τεχνολογία της μονολιθικής ολοκλήρωσης InP για να ενσωματώσει τα λέιζερ και τους διαμορφωτές σε μια ενιαία πλατφόρμα για να ξεκινήσει μια μονάδα XFP μικρού μεγέθους με ρυθμιζόμενα λέιζερ. Με την επέκταση της συντονιζόμενης αγοράς λέιζερ, το κλειδί για την τεχνολογική ανάπτυξη αυτού του προϊόντος είναι η μικρογραφία και το χαμηλό κόστος. Στο μέλλον, όλο και περισσότεροι κατασκευαστές θα παρουσιάσουν XFP συσκευασμένες ρυθμιζόμενες μονάδες μήκους κύματος.
Στα επόμενα πέντε χρόνια, τα συντονιζόμενα λέιζερ θα είναι ένα καυτό σημείο. Ο ετήσιος ρυθμός σύνθετης ανάπτυξης (CAGR) της αγοράς θα φτάσει το 37% και η κλίμακα του θα φθάσει τα 1,2 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2012, ενώ ο ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης σύνθετων άλλων σημαντικών εξαρτημάτων στην ίδια περίοδο είναι 24% για τα λέιζερ σταθερού μήκους κύματος , 28% για ανιχνευτές και δέκτες και 35% για εξωτερικούς διαμορφωτές. Το 2012, η ​​αγορά για συντονιζόμενα λέιζερ, λέιζερ σταθερού μήκους κύματος και φωτοανιχνευτές για οπτικά δίκτυα θα ανέλθει συνολικά σε 8 δισεκατομμύρια δολάρια.

4. Ειδική εφαρμογή συντονιζόμενου λέιζερ στην οπτική επικοινωνία
Οι εφαρμογές δικτύου με δυνατότητα ρύθμισης των λέιζερ μπορούν να χωριστούν σε δύο μέρη: στατικές εφαρμογές και δυναμικές εφαρμογές.
Σε στατικές εφαρμογές, το μήκος κύματος ενός συντονιζόμενου λέιζερ ρυθμίζεται κατά τη χρήση και δεν αλλάζει με το χρόνο. Η πιο συνηθισμένη στατική εφαρμογή είναι ως υποκατάστατο των λέιζερ πηγής, δηλαδή σε συστήματα μετάδοσης πυκνής διαίρεσης μήκους κύματος (DWDM), όπου ένα συντονιζόμενο λέιζερ λειτουργεί ως εφεδρικό για πολλαπλά λέιζερ σταθερού μήκους κύματος και λέιζερ εύκαμπτης πηγής, μειώνοντας τον αριθμό γραμμής κάρτες που απαιτούνται για την υποστήριξη όλων των διαφορετικών μηκών κύματος.
Σε στατικές εφαρμογές, οι κύριες απαιτήσεις για τα συντονιζόμενα λέιζερ είναι η τιμή, η ισχύς εξόδου και τα φασματικά χαρακτηριστικά, δηλαδή, το πλάτος της γραμμής και η σταθερότητα είναι συγκρίσιμα με τα λέιζερ σταθερού μήκους κύματος που αντικαθιστά. Όσο ευρύτερο είναι το εύρος μήκους κύματος, τόσο καλύτερη θα είναι η σχέση απόδοσης-τιμής, χωρίς πολύ ταχύτερη ταχύτητα προσαρμογής. Προς το παρόν, η εφαρμογή του συστήματος DWDM με συντονιζόμενο λέιζερ ακριβείας είναι όλο και περισσότερο.
Στο μέλλον, τα ρυθμιζόμενα λέιζερ που χρησιμοποιούνται ως αντίγραφα ασφαλείας θα απαιτούν επίσης γρήγορες αντίστοιχες ταχύτητες. Όταν αποτύχει ένα κανάλι πολυπλεξίας διαίρεσης με πυκνό μήκος κύματος, ένα ρυθμιζόμενο λέιζερ μπορεί να ενεργοποιηθεί αυτόματα για να συνεχίσει τη λειτουργία του. Για να επιτευχθεί αυτή η λειτουργία, το λέιζερ πρέπει να συντονιστεί και να κλειδωθεί στο αποτυχημένο μήκος κύματος σε 10 χιλιοστά του δευτερολέπτου ή λιγότερο, έτσι ώστε να διασφαλιστεί ότι ο συνολικός χρόνος ανάκτησης είναι μικρότερος από 50 χιλιοστά του δευτερολέπτου που απαιτείται από το σύγχρονο οπτικό δίκτυο.
Σε δυναμικές εφαρμογές, το μήκος κύματος των συντονιζόμενων λέιζερ απαιτείται να αλλάζει τακτικά προκειμένου να ενισχυθεί η ευελιξία των οπτικών δικτύων. Τέτοιες εφαρμογές απαιτούν γενικά την παροχή δυναμικών μηκών κύματος έτσι ώστε ένα μήκος κύματος να μπορεί να προστεθεί ή να προταθεί από ένα τμήμα δικτύου για να ικανοποιήσει την απαιτούμενη μεταβλητή χωρητικότητα. Έχει προταθεί μια απλή και πιο ευέλικτη αρχιτεκτονική ROADM, η οποία βασίζεται στη χρήση τόσο συντονιζόμενων λέιζερ όσο και ρυθμιζόμενων φίλτρων. Τα συντονιζόμενα λέιζερ μπορούν να προσθέσουν ορισμένα μήκη κύματος στο σύστημα και τα ρυθμιζόμενα φίλτρα μπορούν να φιλτράρουν ορισμένα μήκη κύματος από το σύστημα. Το συντονιζόμενο λέιζερ μπορεί επίσης να λύσει το πρόβλημα του μπλοκαρίσματος μήκους κύματος στην οπτική διασταύρωση. Προς το παρόν, οι περισσότερες οπτικές διασταυρούμενες συνδέσεις χρησιμοποιούν οπτική-ηλεκτρο-οπτική διεπαφή και στα δύο άκρα της ίνας για να αποφευχθεί αυτό το πρόβλημα. Εάν χρησιμοποιείται ρυθμιζόμενο λέιζερ για την είσοδο OXC στο άκρο εισόδου, μπορεί να επιλεγεί ένα ορισμένο μήκος κύματος για να διασφαλιστεί ότι το φως κύματος φτάνει στο τελικό σημείο σε μια καθαρή διαδρομή.
Στο μέλλον, τα ρυθμιζόμενα λέιζερ μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν στη διαδρομή μήκους κύματος και στην εναλλαγή οπτικών πακέτων.
Η δρομολόγηση μήκους κύματος αναφέρεται στη χρήση συντονιζόμενων λέιζερ για την πλήρη αντικατάσταση σύνθετων οπτικών διακοπτών με απλούς σταθερούς διασταυρωτές, έτσι ώστε το σήμα δρομολόγησης του δικτύου να πρέπει να αλλάξει. Κάθε κανάλι μήκους κύματος συνδέεται με μια μοναδική διεύθυνση προορισμού, δημιουργώντας έτσι μια εικονική σύνδεση δικτύου. Κατά τη μετάδοση σημάτων, το συντονίσιμο λέιζερ πρέπει να προσαρμόζει τη συχνότητά του στην αντίστοιχη συχνότητα της διεύθυνσης προορισμού.
Οπτική εναλλαγή πακέτων αναφέρεται στην πραγματική εναλλαγή πακέτων οπτικών πακέτων που μεταδίδει σήματα με δρομολόγηση μήκους κύματος σύμφωνα με πακέτα δεδομένων. Προκειμένου να επιτευχθεί αυτός ο τρόπος μετάδοσης σήματος, το συντονιζόμενο λέιζερ πρέπει να είναι σε θέση να αλλάζει σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα όπως τα νανοδευτερόλεπτα, ώστε να μην δημιουργεί πολύ μεγάλη καθυστέρηση στο δίκτυο.
Σε αυτές τις εφαρμογές, τα ρυθμιζόμενα λέιζερ μπορούν να ρυθμίσουν το μήκος κύματος σε πραγματικό χρόνο για να αποφευχθεί το μπλοκάρισμα του μήκους κύματος στο δίκτυο. Επομένως, τα ρυθμιζόμενα λέιζερ πρέπει να έχουν μεγαλύτερο ρυθμιζόμενο εύρος, υψηλότερη ισχύ εξόδου και ταχύτητα αντίδρασης χιλιοστών του δευτερολέπτου. Στην πραγματικότητα, οι περισσότερες δυναμικές εφαρμογές απαιτούν έναν συντονισμένο οπτικό πολυπλέκτη ή έναν οπτικό διακόπτη 1: N για να συνεργαστεί με το λέιζερ για να εξασφαλιστεί ότι η έξοδος λέιζερ μπορεί να περάσει μέσω του κατάλληλου καναλιού στην οπτική ίνα.