Ringkesan saka papat modulator umum

Ringkesan saka papat modulator umum

Makalah iki ngenalake patang metode modulasi (ngganti amplitudo laser ing domain wektu nanodetik utawa subnanodetik) sing paling umum digunakake ing sistem laser serat. Iki kalebu AOM (modulasi akusto-optik), EOM (modulasi elektro-optik), SOM/SOA(amplifikasi cahya semikonduktor uga dikenal minangka modulasi semikonduktor), lanmodulasi laser langsungAntarane, AOM,EOMSOM kalebu modulasi eksternal, utawa modulasi ora langsung.

1. Modulator Akusto-optik (AOM)

Modulasi akusto-optik iku proses fisik sing nggunakake efek akusto-optik kanggo ngunggah informasi menyang operator optik. Nalika modulasi, sinyal listrik (modulasi amplitudo) pisanan ditrapake menyang transduser elektro-akustik, sing ngowahi sinyal listrik dadi medan ultrasonik. Nalika gelombang cahya ngliwati medium akusto-optik, operator optik dimodulasi lan dadi gelombang termodulasi intensitas sing nggawa informasi amarga aksi akusto-optik.

2. Modulator Elektro-optik(EOM)

Modulator elektro-optik yaiku modulator sing nggunakake efek elektro-optik saka kristal elektro-optik tartamtu, kayata kristal lithium niobate (LiNb03), kristal GaAs (GaAs) lan kristal lithium tantalate (LiTa03). Efek elektro-optik yaiku nalika voltase ditrapake ing kristal elektro-optik, indeks bias kristal elektro-optik bakal owah, sing nyebabake owah-owahan ing karakteristik gelombang cahya kristal, lan modulasi fase, amplitudo, intensitas lan kahanan polarisasi sinyal optik bakal diwujudake.

Gambar: Konfigurasi khas sirkuit driver EOM

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

Penguat optik semikonduktor (SOA) biasane digunakake kanggo amplifikasi sinyal optik, sing nduweni kaluwihan chip, konsumsi daya sing sithik, dhukungan kanggo kabeh band, lan liya-liyane, lan minangka alternatif ing mangsa ngarep kanggo penguat optik tradisional kayata EDFA (Penguat serat sing didoping erbiumModulator optik semikonduktor (SOM) iku piranti sing padha karo penguat optik semikonduktor, nanging cara panggunaane rada beda karo cara panggunaane karo penguat SOA tradisional, lan indikator sing dadi fokus nalika digunakake minangka modulator cahya rada beda karo sing digunakake minangka penguat. Nalika digunakake kanggo amplifikasi sinyal optik, arus penggerak sing stabil biasane diwenehake menyang SOA kanggo mesthekake yen SOA bisa digunakake ing wilayah linier; Nalika digunakake kanggo modulasi pulsa optik, input sinyal optik terus-terusan menyang SOA, nggunakake pulsa listrik kanggo ngontrol arus penggerak SOA, banjur ngontrol status output SOA minangka amplifikasi/atenuasi. Nggunakake karakteristik amplifikasi lan atenuasi SOA, mode modulasi iki wis mboko sithik diterapake ing sawetara aplikasi anyar, kayata penginderaan serat optik, LiDAR, pencitraan medis OCT lan bidang liyane. Utamane kanggo sawetara skenario sing mbutuhake volume, konsumsi daya, lan rasio kepunahan sing relatif dhuwur.

4. Modulasi langsung laser uga bisa ngmodulasi sinyal optik kanthi ngontrol langsung arus bias laser, kaya sing dituduhake ing gambar ing ngisor iki, jembar pulsa 3 nanodetik dipikolehi liwat modulasi langsung. Bisa dideleng manawa ana lonjakan ing awal pulsa, sing disebabake dening relaksasi pembawa laser. Yen sampeyan pengin entuk pulsa udakara 100 pikodetik, sampeyan bisa nggunakake lonjakan iki. Nanging biasane kita ora pengin duwe lonjakan iki.

Ringkesane

AOM cocok kanggo output daya optik ing sawetara watt lan nduweni fungsi owah-owahan frekuensi. EOM cepet, nanging kompleksitas drive dhuwur lan rasio kepunahan kurang. SOM (SOA) minangka solusi optimal kanggo kecepatan GHz lan rasio kepunahan dhuwur, kanthi konsumsi daya sing sithik, miniaturisasi lan fitur liyane. Dioda laser langsung minangka solusi sing paling murah, nanging kudu diwaspadai owah-owahan karakteristik spektral. Saben skema modulasi nduweni kaluwihan lan kekurangane dhewe-dhewe, lan penting kanggo mangerteni kanthi akurat syarat aplikasi nalika milih skema, lan kenal karo kaluwihan lan kekurangane saben skema, lan milih skema sing paling cocog. Contone, ing penginderaan serat terdistribusi, AOM tradisional minangka sing utama, nanging ing sawetara desain sistem anyar, panggunaan skema SOA saya tambah cepet, ing sawetara skema tradisional liDAR angin nggunakake AOM rong tahap, desain skema anyar kanggo nyuda biaya, nyuda ukuran, lan nambah rasio kepunahan, skema SOA diadopsi. Ing sistem komunikasi, sistem kecepatan rendah biasane nggunakake skema modulasi langsung, lan sistem kecepatan tinggi biasane nggunakake skema modulasi elektro-optik.