Pasqyrë e katër moduluesve të zakonshëm

Pasqyrë e katër moduluesve të zakonshëm

Ky punim prezanton katër metoda të modulimit (duke ndryshuar amplituda lazer në fushën e kohës nanosekond ose nën -nanosekond) që përdoren më së shpeshti në sistemet lazer të fibrave. Këto përfshijnë AOM (modulim Acousto-optik), EOM (modulim elektro-optik), SOM/Soa(amplifikimi i dritës gjysmëpërçuese e njohur edhe si modulim gjysmëpërçues), dheModulimi i drejtpërdrejtë i lazerit. Midis tyre, Aom,Eom, SOM i përkasin modulimit të jashtëm, ose modulimit indirekt.

1. Modulatori Acousto-Optik (AOM)

Modulimi AcousTo-optik është një proces fizik që përdor efektin Acousto-optik për të ngarkuar informacionin mbi bartësin optik. Kur modulohet, sinjali elektrik (modulimi i amplituda) aplikohet së pari në dhënësin elektro-akustik, i cili shndërron sinjalin elektrik në fushë tejzanor. Kur vala e dritës kalon nëpër mediumin akusto-optik, bartësi optik është moduluar dhe bëhet një valë e moduluar me intensitet që mbart informacionin për shkak të veprimit akusto-optik

2. Modulator elektro-optik(Eom)

Një modulator elektro-optik është një modulues që përdor efektet elektro-optike të kristaleve të caktuara elektro-optike, siç janë kristalet e litiumit niobate (LINB03), kristalet GAAS (GAAS) dhe kristalet e litiumit tantalate (LITA03). Efekti elektro-optik është se kur voltazhi aplikohet në kristalin elektro-optik, indeksi refraktiv i kristalit elektro-optik do të ndryshojë, duke rezultuar në ndryshime në karakteristikat e valës së dritës së kristalit, dhe modulimi i fazës, amplituda, intensiteti dhe gjendja e polarizimit të sinjalit optik.

Figura: Konfigurimi tipik i qarkut të shoferit EOM

3. Modulatori optik gjysmëpërçues/përforcuesi optik gjysmëpërçues (SOM/SOA)

Amplifikuesi optik gjysmëpërçues (SOA) zakonisht përdoret për amplifikimin e sinjalit optik, i cili ka avantazhet e CHIP, konsumin e ulët të energjisë, mbështetjen për të gjitha bandat, etj., Dhe është një alternative e ardhshme për amplifikatorët optikë tradicionalë siç është EDFA (Amplifikues i fibrave me erbium-doped). Një modulues optik gjysmëpërçues (SOM) është i njëjti pajisje si një amplifikues optik gjysmëpërçues, por mënyra se si përdoret është paksa e ndryshme nga mënyra se si përdoret me një amplifikues tradicional SOA, dhe treguesit me të cilët përqendrohet kur përdoret si një modulues i dritës janë pak më të ndryshëm nga ato të përdorura si një amplifikues. Kur përdoret për amplifikimin e sinjalit optik, një rrymë e qëndrueshme e drejtimit zakonisht i jepet SOA për të siguruar që SOA të funksionojë në rajonin linear; Kur përdoret për të moduluar pulset optike, ajo fut sinjale optike të vazhdueshme në SOA, përdor pulset elektrike për të kontrolluar rrymën e makinës SOA, dhe pastaj të kontrollojë gjendjen e daljes SOA si amplifikim/dobësim. Duke përdorur karakteristikat e amplifikimit dhe zbutjes SOA, kjo mënyrë modulimi është aplikuar gradualisht në disa aplikacione të reja, të tilla si sensibilizimi i fibrave optike, LIDAR, Imazhe Mjekësore OCT dhe fusha të tjera. Sidomos për disa skenarë që kërkojnë vëllim relativisht të lartë, konsumin e energjisë dhe raportin e zhdukjes.

4. Modulimi i drejtpërdrejtë me lazer gjithashtu mund të modulojë sinjalin optik duke kontrolluar drejtpërdrejt rrymën e paragjykimit të lazerit, siç tregohet në figurën më poshtë, një gjerësi pulsi 3 nanosekond merret përmes modulimit të drejtpërdrejtë. Mund të shihet se ka një goditje në fillim të pulsit, i cili është sjellë nga relaksimi i transportuesit lazer. Nëse doni të merrni një puls prej rreth 100 picoseconds, mund ta përdorni këtë goditje. Por zakonisht ne nuk duam ta kemi këtë goditje.

Përmbledh

AOM është i përshtatshëm për prodhimin e energjisë optike në disa vat dhe ka një funksion të ndërrimit të frekuencës. EOM është i shpejtë, por kompleksiteti i makinës është i lartë dhe raporti i zhdukjes është i ulët. SOM (SOA) është zgjidhja optimale për shpejtësinë e GHz dhe raportin e lartë të zhdukjes, me konsum të ulët të energjisë, miniaturizim dhe veçori të tjera. Diodat e drejtpërdrejta me lazer janë zgjidhja më e lirë, por jini të vetëdijshëm për ndryshimet në karakteristikat spektrale. Schemedo skemë e modulimit ka avantazhet dhe disavantazhet e veta, dhe është e rëndësishme të kuptoni me saktësi kërkesat e aplikimit kur zgjidhni një skemë, dhe të jeni të njohur me avantazhet dhe disavantazhet e secilës skemë, dhe të zgjidhni skemën më të përshtatshme. Për shembull, në sensibilizimin e fibrave të shpërndara, AOM tradicionale është kryesore, por në disa modele të reja të sistemit, përdorimi i skemave SOA po rritet me shpejtësi, në disa skema tradicionale të lidarit të erës përdorin AOM me dy faza, modeli i ri i skemës për të zvogëluar koston, për të zvogëluar madhësinë dhe për të përmirësuar raportin e zhdukjes, është adoptuar skema SOA. Në sistemin e komunikimit, sistemi me shpejtësi të ulët zakonisht miraton skemën e modulimit të drejtpërdrejtë, dhe sistemi me shpejtësi të lartë zakonisht përdor skemën e modulimit elektro-optik.