Ringkesan papat modulators umum

Ringkesan papat modulators umum

Makalah iki ngenalake papat cara modulasi (ngganti amplitudo laser ing domain wektu nanosecond utawa subnanosecond) sing paling umum digunakake ing sistem laser serat. Iki kalebu AOM (acousto-optic modulation), EOM (electro-optic modulation), SOM/SOA(amplifikasi cahya semikonduktor uga dikenal minangka modulasi semikonduktor), lanmodulasi laser langsung. Antarane, AOM,EOM,SOM kalebu modulasi eksternal, utawa modulasi ora langsung.

1. Modulator Akustooptik (AOM)

Modulasi acousto-optik minangka proses fisik sing nggunakake efek acousto-optik kanggo mbukak informasi menyang operator optik. Nalika modulasi, sinyal listrik (modulasi amplitudo) pisanan ditrapake ing transduser elektro-akustik, sing ngowahi sinyal listrik dadi medan ultrasonik. Nalika gelombang cahya ngliwati medium akusto-optik, operator optik dimodulasi lan dadi gelombang modulasi intensitas sing nggawa informasi amarga tumindak 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, nyebabake owah-owahan karakteristik gelombang cahya kristal, lan modulasi fase, amplitudo, kakiyatan lan negara polarisasi saka sinyal optik temen maujud.

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 pita, lan liya-liyane, lan minangka alternatif mangsa kanggo amplifier optik tradisional kayata EDFA (Penguat serat erbium-doped). Modulator optik semikonduktor (SOM) minangka piranti sing padha karo penguat optik semikonduktor, nanging cara sing digunakake rada beda karo cara sing digunakake karo amplifier SOA tradisional, lan indikator sing difokusake nalika digunakake minangka modulator cahya rada beda saka sing digunakake minangka amplifier. Nalika digunakake kanggo amplifikasi sinyal optik, arus nyopir stabil biasane diwenehake menyang SOA kanggo mesthekake yen SOA bisa digunakake ing wilayah linier; Nalika digunakake kanggo modulate pulses optik, iku input sinyal optik terus-terusan menyang SOA, nggunakake pulsa elektrik kanggo ngontrol saiki drive SOA, lan banjur ngontrol negara output SOA minangka amplifikasi / atenuasi. Nggunakake fitur amplifikasi lan atenuasi SOA, mode modulasi iki wis mboko sithik ditrapake kanggo sawetara aplikasi anyar, kayata sensing serat optik, LiDAR, pencitraan medis OCT lan lapangan liyane. Utamane kanggo sawetara skenario sing mbutuhake volume sing relatif dhuwur, konsumsi daya lan rasio kepunahan.

4. Laser modulasi langsung uga bisa modulate sinyal optik dening langsung Ngontrol saiki bias laser, minangka ditampilake ing tokoh ngisor, jembaré pulsa 3 nanosecond dijupuk liwat modulasi langsung. Bisa dideleng yen ana spike ing wiwitan pulsa, sing digawa dening relaksasi operator laser. Yen sampeyan pengin entuk pulsa sekitar 100 picoseconds, sampeyan bisa nggunakake spike iki. Nanging biasane kita ora pengin duwe spike iki.

Sum up

AOM cocok kanggo output daya optik ing sawetara watt lan nduweni fungsi shift frekuensi. EOM cepet, nanging kerumitan drive dhuwur lan rasio kepunahan kurang. SOM (SOA) minangka solusi optimal kanggo kacepetan GHz lan rasio kepunahan sing dhuwur, kanthi konsumsi daya sing sithik, miniaturisasi lan fitur liyane. Dioda laser langsung minangka solusi sing paling murah, nanging kudu ngerti owah-owahan karakteristik spektral. Saben skema modulasi duwe kaluwihan lan kekurangan dhewe, lan penting kanggo ngerti kanthi tepat syarat aplikasi nalika milih skema, lan kenal karo kaluwihan lan kekurangan saben skema, lan milih skema sing paling cocog. Contone, ing sensing serat sing disebarake, AOM tradisional minangka sing utama, nanging ing sawetara desain sistem anyar, panggunaan skema SOA berkembang kanthi cepet, ing sawetara skema tradisional liDAR angin nggunakake AOM rong tahap, desain skema anyar supaya bisa nyuda biaya, nyuda ukuran, lan nambah rasio kepunahan, skema SOA diadopsi. Ing sistem komunikasi, sistem kacepetan kurang biasane nganggo skema modulasi langsung, lan sistem kecepatan dhuwur biasane nggunakake skema modulasi elektro-optik.