Derinamieji lazeriai, kurių pagrindinė paskirtis - banginis kanalų tankinimas, padės sutaupyti pinigų ir optinio ryšio tinklus padarys gerokai lankstesnės konfigūracijos.
Nepaisant kai kurių komunikacijų verslo ekonominių sunkumų, atsiranda technologijų, keliančių didelį tyrėjų ir investuotojų susidomėjimą. Vienas iš labiausiai vertų dėmesio sumanymų - naudoti derinamuosius lazerius. Pastaraisiais metais šioje srityje pradėjusios dirbti kompanijos susilaukė įspūdingo finansavimo.
Paminėsime tik porą sėkmingai dirbančių šios srities kompanijų. Per pastaruosius dvejus metus Agility Communications Inc., įsikūrusi Kalifornijos valstijoje, Santa Barbaroje, pritraukė per 168 mln., o Bandwidth9 iš tos pačios valstijos Fremonto - 110 mln. dolerių investicijų. Abi kompanijos derinamųjų lazerių rinkai jau siūlo savo gaminius.
Tuo pat metu kai kurios stambiausios optinio ryšio kompanijos į tiriamuosius darbus pradėjo investuoti nemenkas sumas ir ėmė supirkinėti atitinkamo profilio įmones. Pavyzdžiui, 2000 m. gegužę Minesotos ADC už 872 mln. dolerių įsigijo Švedijos Altitun AB (vieną pirmųjų telekomunikacijų kompanijų, pradėjusių siūlyti derinamųjų lazerių gaminius). Po mėnesio Kanados Nortel Networks korporacija įsigijo Masačiusetso kompaniją Coretek Inc. už 1,43 mlrd. dolerių.
Iš kur tas ažiotažas? Pakeitus 80 ar 160 lazerių vienu ar keliais naujojo tipo lazeriais gerokai sumažėtų atsarginės įrangos ir supaprastėtų šios įrangos priežiūra. Derinamaisiais lazeriais būtų nesunku nuotoliniu valdymu "iškirpti" ar praplėsti optinio diapazono bangų juostą (nebūtų jokio reikalo siuntinėti technikų) ir šitaip teikti nemažai naujų reikalingų paslaugų.
Šalin atsarginę įrangą
Šiandien optinio skaidulinio pluošto linijų tinklai jau apraizgė ištisus žemynus. Kiekviena šio pluošto skaidula - tai daugiakanalė infraraudonojo diapazono informacijos tiekimo linija. Kiekvienas fiksuoto bangos ilgio kanalas skaitmeninę informaciją perduoda didžiule sparta. Banginis ryšio linijos tankinimas (kanalų skaičiaus didinimas) ženkliai didina tinklo pralaidą, taip palengvindamas Interneto "naštą".
Šiuolaikiniai sutankintųjų linijų siųstuvai-imtuvai sudaryti iš lazerio, moduliatoriaus, imtuvo ir atitinkamų elektronikos įtaisų. Fiksuoto bangos ilgio lazeris veikia artimojoje infraraudonojoje srityje 1550 nm bangos ilgio aplinkoje. Jei, pvz., naudojama 176 bangos ilgių sistema, kiekvieną bangos ilgį turi atitikti atskiras lazeris. Kad ryšys kiekvienu kanalu būtų patikimas, visa sutankintoji ryšio sistema turi būti papildyta dar 176 atsarginiais siųstuvais, kurie skirti naudoti gedimo atvejais. Šių papildomų įtaisų kaina, palyginti su visų optinio tinklo komponentų kaina, yra nemaža ir svyruoja priklausomai nuo ryšio nuotolio ir linijos spartos: pvz., tolimojo ryšio prietaiso OC-192 (10 Gb/s) kaina gali siekti 20 tūkst. dol. už vienetą. Kitaip sakant, sutankintosios sistemos atsarginių įrenginių priežiūra ir tvarkymas yra brangus malonumas, o ypač daugiakanalės, didelės spartos sistemos.
Derinamieji lazeriai siūlo alternatyvą. Vienas derinamojo lazerio modulis gali aptarnauti daug kanalų, todėl mažiau reikia ir atsarginės įrangos. Rezultatas akivaizdus: atpinga ir supaprastėja viso pagalbinių įrenginių "ūkio" tvarkymas.
Deja, kol kas fiksuoto bangos ilgio ir derinamųjų lazerių kainos ryškiai skiriasi. Kai kurių tipų derinamųjų lazerių kaina prilygsta fiksuoto bangos ilgio įrenginiams, tačiau jų generuojamą bangos ilgį galima derinti tik labai siauru 3-4 nm intervalu. Tie prietaisai, kurių bangų ilgius galima keisti plačiu intervalu, yra mažiausiai 2-3 kartus brangesni už savo pirmtakus, nes brangesnė jų gamyba, jiems reikia papildomos patikros, o jų gamybos mastai dar nėra pasiekę reikiamo lygio.
Didėjant derinamųjų lazerių paklausai, jų kainos turėtų kristi. Kaip tvirtina jų gamintojai, galiausiai plačiu intervalu derinami lazeriai kainuos tik 15-20% brangiau už dabartinius fiksuoto bangos ilgio lazerius. Tad nusistovėjus tokiam nedideliam kainų skirtumui, bus nesunku pastebėti, kad labai apsimokės sutankintų tinklų fiksuoto bangos ilgio lazerius keisti derinamaisiais.
Lanksčios konfigūracijos tinklai
Be abejo, galimybė sumažinti atsarginės įrangos kiekį smarkiai padidins derinamųjų lazerių paklausą. Tačiau tikrasis perversmas įvyks tuomet, kai jie optinio ryšio tinklus galės padaryti lankstesnius.
Dauguma dabartinių skaidulinių optinių linijų tinklų yra fiksuoti: į apvalkalus įvilkti skaidulų pluoštai pasižymi didžiule pralaida, bet, deja, menka galimybe keisti konfigūraciją. Beveik neįmanoma realiu laiku pakeisti tą tvarką, kuria ši pralaida yra paskirstyta. Be to, būna keblu keisti kanalo bangos ilgį: optinių linijų tinkle įvairių bangos ilgių šviesa sklinda įvairiausiais maršrutais ir reikiamas bangos ilgis jau gali būti naudojamas. Derinamaisiais lazeriais būtų nesunku išsirinkti kitą kanalą ir tam nereikėtų keisti aparatinės įrangos ar iš naujo konfigūruoti tinklo resursų.
Be to, derinamaisiais lazeriais būtų gerokai lengviau norimas perdavimo linijas papildyti naujais bangų ilgiais ar "ištrinti" esamus - ryšio tiekėjams pagal vartotojų pageidavimus būtų patogu įrengti papildomus kanalus ir lengviau manipuliuoti tinklo bangomis. Šių permainų privalumai - nepalyginti mažesnės tinklo valdymo išlaidos ir operatyvesnis naujų paslaugų tiekimas.
Kas yra lazeris
Žodis "lazeris" yra akronimas, sudarytas iš žodžių light amplification by the stimulated emission of radiation pirmųjų raidžių - šviesos stiprinimas skatintuoju spinduliavimu. Išskirtinis lazerio spinduliuotės bruožas - monochromatiškumas ir koherentiškumas.
Visi šviesą skleidžiantys įtaisai spinduliuoja tuomet, kai elektronai iš didelės energijos lygmenų peršoka į mažesnės energijos lygmenis. Kiekvieno emituoto fotono energija lygi viršutinio ir apatinio energijos lygmenų skirtumui. Kai spinduliuoja įkaitęs kūnas, dėl chaotiškai judančių elektronų gaunamas nemonochromatinis nekoherentinis spinduliavimas. Padėtis iš esmės pasikeičia, kai kurioje nors medžiagoje yra du energijos lygmenys: didelės energijos (viršutinis) ir mažos energijos (apatinis). Termodinaminės pusiausvyros atveju dauguma elektronų esti apatiniuose lygmenyse. Tarkime, kad sužadintas elektronas patenka į didelės energijos būseną. Ši jo būsena yra nestabili: po kurio laiko jis, savaime išspinduliavęs šviesos kvantą, grįžta į pirmykštę būseną. Šis procesas vadinamas savaiminiu spinduliavimu. Įdomiausias reiškinys būna tuomet, kai emituotas fotonas sąveikauja su viršutiniuose energijos lygmenyse esančiais elektronais, skatindamas juos peršokti į apatinius energijos lygmenis. Ir šuolį stimuliuojantis, ir išspinduliuotas fotonas esti koherentiniai (vienodos fazės). Toks procesas vadinamas skatintąja emisija. Ši sistema kaip lazeris veiks tik tuomet, kai aplinka, kurioje yra labai daug nepusiausvirųjų didelės energijos lygmenyse esančių elektronų (ji vadinama aktyviąja lazerio terpe), atsidurs tarp dviejų šviesą atspindinčių paviršių, sudarančių optinį rezonatorių. Veidrodžiai šioje terpėje sukelia daugkartinį fotonų atspindį. Fotonai skatina tolesnius elektronų šuolius į žemesniuosius energijos lygmenis, šitaip sukeldami lazerio spinduliavimą ir drauge stiprindami optinį signalą.
Be abejo, svarbiausia sukurti aktyviąją lazerio terpę. Vienas pirmųjų lazerių buvo sukonstruotas rubino, kuris yra chromu legiruotas kristalinis aliuminio oksidas, pagrindu. Rubinas turi savybę sugerti elektromagnetinę energiją ir šios sužadintos būsenos išbūti apie 4 ms. Tokie rubino lazeriai kaupinami galinga aplink rubino strypą "apsivyniojusia" blykste (1 pav.).
1 pav. Lazerio veikimo principas.
Naujausi puslaidininkiniai lazeriai kaupinami elektriškai. Šių lazerių aktyviosios terpės medžiaga ir jos kaupinimo būdai yra įvairūs, bet rezultatas tas pats: šioje srityje sukuriama vadinamoji apgrąžinės užpildos būsena - didelės energijos lygmenys esti gausiai užpildyti nepusiausvirųjų elektronų.
Šiuolaikiniuose optinio ryšio tinkluose dažniausiai naudojami puslaidininkiniai diodiniai lazeriai, kurių medžiaga yra III ir V periodinės lentelės grupių elementų junginys, pvz., indžio fosfidas ar galio arsenidas. Paprastai jie generuoja atitinkamai 1310 ir 1550 nm bangos ilgių šviesą. Jų bangos ilgį lemia A3B5 junginio savybės ir optinio rezonatoriaus, supančio aktyviąją aplinką, sandara.
Puslaidininkinių lazerių rezonatoriui suformuoti taikomos įvairios technologijos. Vienu atveju veidrodžius atstoja skelti ar poliruoti puslaidininkinės plokštelės galai, kitais atvejais prie diodo papildomai montuojami veidrodžiai ar difrakcinės gardelės. (Difrakcinę gardelę sudaro šviesą atspindinčių elementų, vienas nuo kito nutolusių atstumu, atitinkančiu lazerio bangos ilgį, visuma. Iš esmės gardelės veikia kaip veidrodžiai, norima kryptimi atspindintys tik tam tikro ilgio šviesos bangas.)
Lazerio spinduliuotės bangos ilgis priklauso ir nuo jo optinio rezonatoriaus. Kaip ir vargonų vamzdyje, čia rezonuojamą bangos ilgį lemia du parametrai: atstumas tarp veidrodžių ir šviesos greitis rezonatoriaus aktyviojoje terpėje. Taigi puslaidininkinio lazerio bangos ilgis gali būti derinamas mechaniškai keičiant arba rezonatoriaus ilgį, arba aktyviosios terpės lūžio rodiklį. Pastaroji sąlyga lengviausiai įgyvendinama tuomet, kai keičiama terpės temperatūra ar į ją injektuojami krūvininkai.
Per pastaruosius kelerius metus rinkoje pasirodė įvairių tipų derinamųjų lazerių, veikiančių 1550 nm aplinkoje. Jų paskirtis - optinio ryšio sistemų banginis tankinimas. Jų esama keturių tipų: paskirstyto grįžtamojo ryšio (distributed feedback, toliau - DFB), su paskirstytuoju Braggo reflektoriumi (distributed Bragg reflector, toliau - DBR), diodinis su išoriniu rezonatoriumi (external cavity diode, toliau - ECD) ir paviršiumi spinduliuojantis su vertikaliuoju rezonatoriumi (vertical cavity surface-emitting, toliau - VCSE). Visi, išskyrus pastarąjį, šviesą spinduliuoja per puslaidininkio plokštelės galą.
Paskirstyto grįžtamojo ryšio lazeris
Šio tipo diodinis lazeris dabartiniu metu plačiausiai naudojamas tolimojo ryšio tinklų reikmėms. Iš visų kitų tipų jis išsiskiria tuo, kad išilgai jo aktyviosios srities pačiame puslaidininkyje suformuota difrakcinė gardelė (2 pav.). Šios difrakcinės gardelės pasižymi labai atrankia atspindžio koeficiento priklausomybe nuo bangos ilgio. Tad paskirstyto grįžtamojo ryšio lazeris generuoja stabilios galios labai siauro diapazono bangos ilgio šviesą.
2 pav. Paskirstytas grįžtamasis ryšys lazeryje.
DFB lazerių bangos ilgis derinamas keičiant jo rezonatoriaus temperatūrą. Bangos ilgiui pakeisti vos keliais nanometrais reikia nemažo temperatūros pokyčio, todėl paprastai vienamodžių DFB lazerių bangos ilgio derinimo intervalas neviršija 5 nm. Plačiam derinimo diapazonui gauti prietaise formuojamas visas rezonatorių rinkinys (2 pav.).
Vienas lazerių gamintojų - Tokijo Fujitsu Ltd. sukonstravo derinamąjį vieno rezonatoriaus keturių kanalų DFB lazerį. Keičiant rezonatoriaus temperatūrą galima gauti keturis standartinius optinio ryšio bangos ilgius. Tarpas tarp jų irgi standartinis - 0,8 nm. Vėliau kompanija paskelbė sukonstravusi 22 kanalų prietaisą.
Toks 22 kanalų prietaisas sudarytas iš daugelio rezonatorių. Kiekvienas iš rezonatorių planariuoju bangolaidžiu sujungtas su puslaidininkiniu optiniu stiprintuvu, kuris lazerio išėjimo galią padidina iki 10-20 mW. Reikiamam rezonatoriui pasirinkti ir jo temperatūrai reguliuoti naudojami elektroniniai įtaisai. Kad temperatūros reguliavimas ir kanalo išranka būtų patikimesni, elektroninio reguliavimo schema integruota į tą patį silicio padėklą, kuriame suformuotas ir lazerio diodas.
Kartais vietoj difrakcinių gardelių naudojami vadinamieji Braggo reflektoriai. Toks lazeris vadinamas lazeriu su paskirstytuoju Braggo reflektoriumi. Jis veikia panašiai kaip ir gardelė, bet nėra išėsdintas aktyviojoje aplinkoje, o išsidėstęs jos išorėje. Teigiamas grįžtamasis ryšys sudaromas tarp dviejų lazerio reflektorių arba tarp vieno reflektoriaus ir nuskeltos puslaidininkio sienelės.
Derinamieji DBR lazeriai sudaryti iš aktyviosios terpės sekcijos, reflektoriaus sekcijos ir fazės poslinkio sekcijos, kurioje kaskart pakeitus bangos ilgį sukuriamas toks fazės poslinkis, kad aktyviojoje srityje tilptų sveikas bangų skaičius (3 pav.). Bangos ilgis derinamas į fazės poslinkio ir reflektoriaus sekcijas injektuojant krūvininkus. Pastarieji keičia lūžio rodiklį, o drauge ir bangos ilgį.
3 pav. Lazeris su paskirstytuoju Braggo reflektoriumi.
Standartinių DBR lazerių derinimo intervalas retai kada viršija 10 nm. Platesnį derinimo intervalą galima gauti specialia sekcine gardele - (sampled grating, toliau - SG), kurioje periodiškai įterptos lygaus paviršiaus (be reljefo) sritys. Tokiame derinamajame lazeryje šių gardelių būna dvi - abi skirtingų periodų. Derinimo metu nustatoma tokia gardelių padėtis, kad jų rezonansiniai bangos ilgiai atitiktų vienas kitą. Abiejų gardelių skirtingi "tuščių" sričių pasikartojimo periodai garantuoja, kad bet kuriuo metu gali būti pasirinktas tik vienas rezonansinis bangos ilgis.
Kai bangos ilgis derinamas pagal sekcinės gardelės metodiką, spektras nėra tolydinis, todėl sekcijų valdymo elektroninė schema, palyginti su standartiniu DFB lazeriu, yra gerokai sudėtingesnė. Šių lazerių išėjimo galia paprastai būna mažesnė kaip 10 mW. Jų privalumas - platus bangos derinimo diapazonas. Agility Communications paskelbė gaminanti 4 mW SG DBR lazerį, derinamą 1525-1565 nm intervalu. Esant standartiniam 0,8 nm tarpui, tokio intervalo užtenka 50 kanalų (3 pav.).
Esama ir kitų modifikacijų DBR lazerių, kuriuos konstruoja kitos kompanijos, pvz., Altitun ADC, Agere Systems, Alkatel, JDS Uniphase, Marconi ir NTT/NEL.
Diodiniai lazeriai su išoriniu rezonatoriumi
Tai yra trečiasis galu spinduliuojančio diodinio lazerio tipas. Jis sudarytas iš tradicinio lazerio lusto ir vieno ar dviejų veidrodžių, kurie nėra integruoti į lustą, bet yra jo išorėje. Norimas bangos ilgis gaunamas reikiamu būdu nustačius prizmės ar difrakcinės gardelės, kurios atspindys yra atrankus šviesos bangos ilgiui, padėtį.
Tokio derinimo principas - mechaninis atspindinčiojo įtaiso poslinkis. Vienas toks ECDL variantas yra Littmano-Metcalfo lazeris su difrakcine gardele ir judamuoju veidrodžiu (4 pav.). ECD lazerių derinimo intervalas yra gana platus (platesnis kaip 40 nm), nors pats derinimas yra gana lėtas - bangos ilgiui pakeisti reikia dešimčių milisekundžių. Lazeriai su išoriniu rezonatoriumi plačiai naudojami optiniams bandymams ir matavimo įrangoje.
4 pav. Dar vienas derinimo būdas.
ECDL patrauklūs pirmiausia dėl to, kad jų didelė išėjimo galia, itin siauras generuojamos bangos ilgio spektras ir platus derinamų bangų intervalas. Ar juos apsimokės naudoti tolimojo ryšio sistemose, dar paaiškės. Kad ir kaip būtų, pernai Kalifornijos valstijos San Chosė kompanija New Focus tokioms sistemoms pateikė gana galingą (~ 20 mW) 40 nm derinamojo intervalo (50 kanalų) diodinį lazerį. Be kita ko, jame buvo įmontuotas bangos blokavimo įtaisas, galios reguliatorius ir lazerio valdymo elektroniniai įtaisai.
Diodinis lazeris su vertikaliuoju rezonatoriumi
Diodinis lazeris su vertikaliuoju rezonatoriumi, spinduliuojantis per paviršių, t.y. išilgai puslaidininkinės sandūros, yra galu spinduliuojančio lazerio alternatyva. Šio tipo lazeriuose rezonatorių veidrodžiai išsidėstę ne puslaidininkinės plokštelės galuose (kaip kad anksčiau aprašytų lazerių), bet jos viršuje ir apačioje. Tokio lazerio spinduliuotės poliarizacija esti artimesnė apskritiminei nei galu spinduliuojančio lazerio. Be to, šio tipo lazerių spindulys yra mažos skėsties. Visi šie privalumai leidžia juos lengvai sujungti su optinėmis skaidulomis.
VCSE lazerių gamyba iš esmės tėra vienintelis diodinio darinio formavimo procesas, tad ji daug paprastesnė nei galu spinduliuojančių lazerių. Šių lazerių gamintojai gali kontroliuoti atskiras gamybos proceso pakopas ir ankstyvosios stadijos metu aptikti brokuotus bandinius. Šitaip taupomas laikas ir didinama gamybos išeiga. (Galu spinduliuojančius lazerius patikrinti galima tik tuomet, kai plokštelė supjaustoma į atskirus bandinius - tik tada suformuojamos šviesą emituojančios sienelės.) Dėl visų šių ypatumų VCSE lazerių lustų gamyba gerokai pigesnė nei galu spinduliuojančių lazerių.
Deja, tolimojo ryšio tinklų reikmėms naudojamo VCSEL kainą lemia ne puslaidininkio lustas, bet jo korpusas. Pasak Timo Day, New Focus kompanijos technologijos baro vadovo, lusto kaina sudaro apie 30% visos lazerio kainos. Kita kainos dalis - tai hermetiškas lusto korpusas, kuriame įmontuota precizinė mikromechaninė dalis.
Esama dar ir kitų VCSEL privalumų: jo maža naudojamoji galia ir jis gali būti tiesiogiai moduliuojamas didele sparta (iki 10 Gb/s). Tiesioginis moduliavimas (moduliatorius integruotas į lustą) supaprastina pavaros mechanizmo elektroninį valdymą ir sumažina siųstuvo modulio savikainą.
VCSE, palyginti su galu spinduliuojančiais lazeriais, yra daug kuo pranašesni. Visgi jų silpniausioji vieta - maža išėjimo galia. Lusto plokštelė yra plona - plonesnė kaip 500 µm, o lazerio spindulio galia stiprinama dar siauresniame aktyviosios terpės sluoksnyje. Palyginimui galima paminėti, kad galu spinduliuojančių lazerių galia stiprinama išilgai viso paviršiaus esančios aktyviosios srities. Dėl šios priežasties VCSE lazeriai dažniausiai naudojami įmonių ryšių tinkluose, kurie veikia 850 nm bangos ilgio aplinkoje. 1550 nm derinamojo VCSEL optinė išėjimo galia mažesnė kaip milivatas, tuo tarpu dauguma standartinių 1550 nm galu spinduliuojančių lazerių tolimojo ryšio optinėms linijoms tiekia 10-20 mW.
Visgi 850 nm VCSE lazeriai idealiai tinka tuo atveju, kai ryšys palaikomas nedideliu atstumu, pavyzdžiui, pastato viduje, kur užtenka ir mažos signalo galios. Šiuo metu kai kurios įmonės vietos ryšio tinkluose bando panaudoti ir 1310 bei 1550 nm VCSE lazerius.
Derinimas mikromechaniniais įtaisais
VCSE lazeriai derinami mikromechaniniais įtaisais, keičiančiais rezonatoriaus matmenis ir formą, pvz., viename rezonatoriaus gale gali būti įmontuotas judantis veidrodis. Mikromechaninėmis priemonėmis galima pasiekti palyginti platų (28-32 nm) derinimo intervalą, pakankamą sukurti 35-40 kanalams, tarp kurių būtų standartinis 0,8 nm tarpas.
Žinant, kad mechaninės sistemos apskritai nėra tokios patikimos kaip elektroninės, dar reikės įrodyti, kad lazerių derinimas mikromechaninėmis priemonėmis yra patikimas. Tik tuomet šis derinimo būdas galės būti plačiau taikomas optinio ryšio sistemose. Dauguma kompanijų, šiuo metu gaminančių derinamuosius lazerius, pirmiausia savo laboratorijose tikrina, ar jie patikimi, ir pateikia išbandyti ryšio tiekėjams.
Siekdami padidinti VCSE lazerio išėjimo galią, kai kurie gamintojai juos papildomai kaupina optiniu šaltiniu (paprastai kiek mažesnio bangos ilgio diodiniu lazeriu). Niu Džersio valstijos Prinstono Nortel Networks kompanija šitaip padidina savo gaminamų 1550 nm lazerių galią iki 1020 mW. Visgi papildomi kaupinamieji lazeriai lazerio modulį daro sudėtingą, didina jo naudojamąją galią ir savikainą.
Kalifornijoje iškilusi Bandwidth9 kompanija neseniai paskelbė parengusi gaminti VCSEL, kuris derinamas mikromechaniniais įtaisais. Jo išėjimo galia be optinio kaupinimo siekė vos 100-200 mW. Tačiau Bandwidth9 kompanija tvirtina, kad į lustą integravusi mechaniškai valdomą gembę, ji savo laboratorijoje gavo daugiau kaip 1 mW (5 pav.). Ši gembė skirta lazerio rezonatoriaus ilgiui ir drauge spinduliuotės bangos ilgiui keisti. Kompanijos teigimu, šis lazeris bus panaudotas metropoliteno, kuriame atstumai retai kada viršija 200 km, optinio tinklo reikmėms.
5 pav. Gembinis rezonatorius.
Ar derinamieji lazeriai sukels optinių tinklų perversmą? Dauguma šių lazerių technologijų buvo sukurtos tik neseniai, tad į šį klausimą atsakyti per anksti. Tačiau jau dabar aišku, kad derinamieji lazeriai ženkliai padidins tinklų efektyvumą, leis operatyviai keisti jų konfigūraciją, atlikti šviesos perjungimo ir stiprinimo funkcijas. Yra dar vienas ypatingo dėmesio vertas laimėjimas. Kai kurie gamintojai gamina į vieną lustą integruotus (be lazerinio diodo) ir kitus funkcinius elementus, pvz., bangos blokavimo įtaisus, moduliatorius ir optinius stiprintuvus.