Tinjauan opat modulators umum

Tinjauan opat modulators umum

Tulisan ieu ngenalkeun opat metode modulasi (ngarobah amplitudo laser dina domain waktos nanosecond atanapi subnanosecond) anu paling sering dianggo dina sistem serat laser. Ieu kalebet AOM (modulasi akusto-optik), EOM (modulasi éléktro-optik), SOM/SOA(amplifikasi cahaya semikonduktor ogé katelah modulasi semikonduktor), jeungmodulasi laser langsung. Di antarana, AOM,EOM,SOM milik modulasi éksternal, atawa modulasi teu langsung.

1. Acousto-optik Modulator (AOM)

Modulasi acousto-optik nyaéta prosés fisik anu ngagunakeun éfék acousto-optik pikeun ngamuat inpormasi kana pamawa optik. Nalika modulasi, sinyal listrik (modulasi amplitudo) mimiti diterapkeun kana transduser elektro-akustik, anu ngarobih sinyal listrik kana médan ultrasonik. Nalika gelombang cahaya ngaliwat médium acousto-optik, pamawa optik dimodulasi sareng janten gelombang modulasi inténsitas anu mawa inpormasi kusabab tindakan acousto-optik.

2. Modulator éléktrooptik(EOM)

Modulator elektro-optik nyaéta modulator anu ngagunakeun épék elektro-optik tina kristal elektro-optik tangtu, sapertos kristal litium niobate (LiNb03), kristal GaAs (GaAs) sareng kristal litium tantalate (LiTa03). Pangaruh elektro-optik nyaéta nalika tegangan diterapkeun kana kristal elektro-optik, indéks réfraktif kristal elektro-optik bakal robih, nyababkeun parobihan dina karakteristik gelombang cahaya kristal, sareng modulasi fase, amplitudo, inténsitas jeung kaayaan polarisasi sinyal optik direalisasikeun.

Gambar: Konfigurasi has sirkuit supir EOM

3. Semikonduktor Optik Modulator / Semikonduktor optik panguat (SOM / SOA)

Panguat optik semikonduktor (SOA) biasana dianggo pikeun amplifikasi sinyal optik, anu ngagaduhan kaunggulan chip, konsumsi kakuatan anu rendah, dukungan pikeun sadaya pita, sareng sajabana, sareng mangrupikeun alternatif anu bakal datang pikeun amplifier optik tradisional sapertos EDFA (Panguat serat Erbium-doped). Modulator optik semikonduktor (SOM) mangrupikeun alat anu sami sareng panguat optik semikonduktor, tapi cara dianggona rada béda ti cara dianggo sareng panguat SOA tradisional, sareng indikator anu difokuskeun nalika dianggo salaku a modulator lampu rada béda ti nu dipaké salaku amplifier. Lamun dipaké pikeun amplifikasi sinyal optik, arus nyetir stabil biasana disadiakeun pikeun SOA pikeun mastikeun yén SOA jalan di wewengkon linier; Nalika éta dipaké pikeun modulate pulsa optik, éta inputs sinyal optik kontinyu kana SOA, ngagunakeun pulsa listrik pikeun ngadalikeun SOA drive ayeuna, lajeng ngadalikeun kaayaan kaluaran SOA sakumaha Gedekeun / atenuasi. Nganggo karakteristik amplifikasi sareng atenuasi SOA, mode modulasi ieu laun-laun diterapkeun kana sababaraha aplikasi anyar, sapertos sensing serat optik, LiDAR, pencitraan médis Oktober sareng widang anu sanés. Utamana pikeun sababaraha skenario anu merlukeun volume rélatif luhur, konsumsi kakuatan sarta rasio punah.

4. Laser modulasi langsung ogé bisa modulate sinyal optik ku langsung ngadalikeun arus bias laser, ditémbongkeun saperti dina gambar di handap ieu, a 3 nanosecond lebar pulsa dicandak ngaliwatan modulasi langsung. Ieu bisa ditempo yén aya spike dina awal pulsa, nu dibawa ku rélaxasi tina pamawa laser. Upami anjeun hoyong kéngingkeun pulsa sakitar 100 picoseconds, anjeun tiasa nganggo spike ieu. Tapi biasana urang henteu hoyong gaduh spike ieu.

nyimpulkeun

AOM cocog pikeun kaluaran kakuatan optik dina sababaraha watt sarta ngabogaan fungsi shift frékuénsi. EOM gancang, tapi pajeulitna drive tinggi sareng rasio punah rendah. SOM (SOA) mangrupikeun solusi anu optimal pikeun laju GHz sareng rasio kapunahan anu luhur, kalayan konsumsi kakuatan anu rendah, miniaturisasi sareng fitur anu sanés. Dioda laser langsung mangrupikeun solusi anu paling murah, tapi perhatikeun parobahan dina ciri spéktral. Unggal skéma modulasi boga kaunggulan jeung kalemahan sorangan, jeung hal anu penting pikeun akurat ngartos sarat aplikasi lamun milih skéma a, tur jadi akrab jeung kaunggulan jeung kalemahan unggal skéma, sarta milih skéma paling merenah. Salaku conto, dina sensing serat anu disebarkeun, AOM tradisional mangrupikeun anu utama, tapi dina sababaraha desain sistem énggal, panggunaan skéma SOA ngembang pesat, dina sababaraha skéma tradisional liDAR angin nganggo AOM dua tahap, desain skéma énggal pikeun ngurangan biaya, ngurangan ukuranana, sarta ngaronjatkeun rasio punah, skéma SOA diadopsi. Dina sistem komunikasi, sistem speed low biasana adopts skéma modulasi langsung, sarta sistem speed tinggi biasana ngagunakeun skéma modulasi elektro-optik.