Ħarsa ġenerali lejn erba 'modulaturi komuni

Ħarsa ġenerali lejn erba 'modulaturi komuni

Dan id-dokument jintroduċi erba 'metodi ta' modulazzjoni (tibdel l-amplitudni tal-lejżer fid-dominju tal-ħin tan-nanosekonda jew subnanosekonda) li huma l-aktar użati fis-sistemi tal-lejżer tal-fibra. Dawn jinkludu AOM (modulazzjoni akusto-ottika), EOM (modulazzjoni elettro-ottika), SOM /SOA(amplifikazzjoni tad-dawl semikondutturi magħrufa wkoll bħala modulazzjoni tas-semikondutturi), uModulazzjoni diretta bil-lejżer- Fost dawn, aom,Eom, SOM jappartjenu għal modulazzjoni esterna, jew modulazzjoni indiretta.

1. Modulatur akusto-ottiku (AOM)

Il-modulazzjoni akusto-ottika hija proċess fiżiku li juża effett akusto-ottiku biex jgħabbi informazzjoni fuq trasportatur ottiku. Meta timmodula, is-sinjal elettriku (modulazzjoni tal-amplitudni) huwa l-ewwel applikat għat-transducer elettro-akustiku, li jikkonverti s-sinjal elettriku f'qasam ultrasoniku. Meta l-mewġa tad-dawl tgħaddi mill-mezz akusto-ottiku, it-trasportatur ottiku huwa modulat u jsir informazzjoni li ġġorr mewġa modulata b'intensità minħabba l-azzjoni akusto-ottika

2. Modulatur elettro-ottiku(EOM)

Modulatur elettro-ottiku huwa modulatur li juża l-effetti elettro-ottiċi ta 'ċerti kristalli elettro-ottiċi, bħal kristalli tal-litju niobate (LINB03), kristalli GAAs (GAAs) u kristalli tal-litju tantalati (lita03). L-effett elettro-ottiku huwa li meta l-vultaġġ jiġi applikat għall-kristall elettro-ottiku, l-indiċi refrattiv tal-kristall elettro-ottiku jinbidel, u jirriżulta f'bidliet fil-karatteristiċi tal-mewġ tad-dawl tal-kristall, u l-modulazzjoni tal-fażi, amplitudni, intensità u stat ta 'polarizzazzjoni tas-sinjal ottiku hija realizzata.

Figura: Konfigurazzjoni tipika taċ-ċirkwit tas-sewwieq EOM

3. Modulatur ottiku tas-semikondutturi / amplifikatur ottiku tas-semikondutturi (SOM / SOA)

Amplifikatur ottiku tas-semikondutturi (SOA) ġeneralment jintuża għall-amplifikazzjoni tas-sinjal ottiku, li għandu l-vantaġġi ta 'CHIP, konsum baxx ta' enerġija, appoġġ għall-meded kollha, eċċ., U huwa alternattiva futura għal amplifikaturi ottiċi tradizzjonali bħal EDFA (Amplifikatur tal-fibra doped Erbium). Modulatur ottiku tas-semikondutturi (SOM) huwa l-istess apparat bħal amplifikatur ottiku tas-semikondutturi, iżda l-mod kif jintuża huwa kemmxejn differenti mill-mod kif jintuża ma 'amplifikatur SOA tradizzjonali, u l-indikaturi li jiffoka fuqhom meta jintuża bħala modulatur ħafif huma kemmxejn differenti minn dawk użati bħala amplifikatur. Meta jintuża għall-amplifikazzjoni tas-sinjal ottiku, kurrent stabbli tas-sewqan ġeneralment jiġi pprovdut lis-SOA biex jiżgura li s-SOA jaħdem fir-reġjun lineari; Meta jintuża biex jimmodula l-impulsi ottiċi, huwa jdaħħal sinjali ottiċi kontinwi fis-SOA, juża impulsi elettriċi biex jikkontrolla l-kurrent tas-sewqan SOA, u mbagħad jikkontrolla l-istat tal-ħruġ SOA bħala amplifikazzjoni / attenwazzjoni. Bl-użu tal-karatteristiċi ta 'amplifikazzjoni u attenwazzjoni ta' SOA, din il-modalità ta 'modulazzjoni ġiet applikata gradwalment għal xi applikazzjonijiet ġodda, bħal sensing tal-fibra ottika, lidar, immaġini mediċi OCT u oqsma oħra. Speċjalment għal xi xenarji li jeħtieġu volum relattivament għoli, konsum ta 'enerġija u proporzjon ta' estinzjoni.

4. Il-modulazzjoni diretta bil-lejżer tista 'wkoll timmodula s-sinjal ottiku billi tikkontrolla direttament il-kurrent ta' preġudizzju bil-lejżer, kif muri fil-figura hawn taħt, wisa 'tal-polz tan-nanosekonda 3 tinkiseb permezz ta' modulazzjoni diretta. Jista 'jidher li hemm spike fil-bidu tal-polz, li jinġieb mir-rilassament tat-trasportatur tal-lejżer. Jekk trid tikseb polz ta 'madwar 100 picoseconds, tista' tuża din il-ponta. Imma ġeneralment ma rridux li jkollna din il-ponta.

Somma

AOM huwa adattat għall-ħruġ ta 'enerġija ottika fi ftit watts u għandu funzjoni ta' bidla ta 'frekwenza. L-EOM huwa mgħaġġel, iżda l-kumplessità tas-sewqan hija għolja u l-proporzjon ta 'estinzjoni huwa baxx. SOM (SOA) hija s-soluzzjoni ottimali għall-veloċità tal-GHz u l-proporzjon ta 'estinzjoni għolja, b'konsum baxx ta' enerġija, minjaturizzazzjoni u karatteristiċi oħra. Id-dijodi diretti tal-lejżer huma l-orħos soluzzjoni, imma kun konxju tal-bidliet fil-karatteristiċi spettrali. Kull skema ta 'modulazzjoni għandha l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tagħha stess, u huwa importanti li tifhem b'mod preċiż ir-rekwiżiti tal-applikazzjoni meta tagħżel skema, u tkun familjari mal-vantaġġi u l-iżvantaġġi ta' kull skema, u tagħżel l-iskema l-iktar adattata. Pereżempju, fis-sensing tal-fibra distribwita, l-AOM tradizzjonali huwa l-iktar, iżda f'xi disinji ġodda tas-sistema, l-użu ta 'skemi ta' SOA qed jikber malajr, f'xi skemi tradizzjonali tar-riħ lidar jużaw f'żewġ stadji AOM, l-iskema l-ġdida tad-disinn sabiex tnaqqas l-ispiża, tnaqqas id-daqs, u ttejjeb il-proporzjon ta 'estinzjoni, l-iskema SOA hija adottata. Fis-sistema ta 'komunikazzjoni, is-sistema ta' veloċità baxxa ġeneralment tadotta l-iskema ta 'modulazzjoni diretta, u s-sistema ta' veloċità għolja ġeneralment tuża l-iskema ta 'modulazzjoni elettro-ottika.