Kinatibuk-ang panglantaw sa upat ka komon nga modulators

Kinatibuk-ang panglantaw sa upat ka komon nga modulators

Kini nga papel nagpaila sa upat ka pamaagi sa modulasyon (pag-usab sa laser amplitude sa nanosecond o subnanosecond time domain) nga kasagarang gigamit sa fiber laser system. Kini naglakip sa AOM (acousto-optic modulation), EOM (electro-optic modulation), SOM/SOA(semiconductor light amplification nga nailhan usab nga semiconductor modulation), ugdirekta nga laser modulasyon. Lakip kanila, AOM,EOMAng SOM iya sa external modulation, o dili direkta nga modulasyon.

1. Acousto-optic Modulator (AOM)

Ang acousto-optic modulation usa ka pisikal nga proseso nga naggamit sa acousto-optic nga epekto sa pagkarga sa impormasyon ngadto sa optical carrier. Kung modulate, ang electrical signal (amplitude modulation) una nga gigamit sa electro-acoustic transducer, nga nag-convert sa electrical signal ngadto sa ultrasonic field. Kung ang light wave moagi sa acousto-optic medium, ang optical carrier modulated ug mahimong intensity modulated wave nga nagdala og impormasyon tungod sa acousto-optic nga aksyon.

2. Electro-optical Modulator(EOM)

Ang usa ka electro-optical modulator usa ka modulator nga naggamit sa mga electro-optical nga epekto sa pipila nga mga electro-optical nga kristal, sama sa lithium niobate crystals (LiNb03), GaAs crystals (GaAs) ug lithium tantalate crystals (LiTa03). Ang electro-optical nga epekto mao nga kung ang boltahe gipadapat sa electro-optical nga kristal, ang refractive index sa electro-optical nga kristal mausab, nga moresulta sa mga pagbag-o sa light wave nga mga kinaiya sa kristal, ug ang modulasyon sa hugna, amplitude, intensity ug polarization nga kahimtang sa optical signal natuman.

Figure: Kasagaran nga pag-configure sa EOM driver circuit

3. Semiconductor Optical Modulator/Semiconductor optical amplifier (SOM/SOA)

Ang Semiconductor optical amplifier (SOA) kasagarang gigamit alang sa optical signal amplification, nga adunay mga bentaha sa chip, ubos nga konsumo sa kuryente, suporta alang sa tanan nga mga banda, ug uban pa, ug usa ka umaabot nga alternatibo sa tradisyonal nga optical amplifier sama sa EDFA (Erbium-doped fiber amplifier). Ang usa ka semiconductor optical modulator (SOM) mao ang parehas nga aparato sama sa usa ka semiconductor optical amplifier, apan ang paagi sa paggamit niini gamay nga lahi sa paagi nga kini gigamit sa usa ka tradisyonal nga SOA amplifier, ug ang mga timailhan nga gipunting niini kung kini gigamit ingon usa ka Ang light modulator medyo lahi sa gigamit ingon usa ka amplifier. Kung gigamit alang sa optical signal amplification, ang usa ka lig-on nga kasamtangan nga pagmaneho kasagarang gihatag sa SOA aron masiguro nga ang SOA molihok sa linear nga rehiyon; Sa diha nga kini gigamit sa modulate optical pulses, kini inputs padayon nga optical signal ngadto sa SOA, naggamit electrical pulses sa pagkontrolar sa SOA drive kasamtangan, ug unya kontrolon ang SOA output estado ingon nga amplification / attenuation. Gamit ang SOA amplification ug attenuation nga mga kinaiya, kini nga modulasyon nga mode anam-anam nga gigamit sa pipila ka mga bag-ong aplikasyon, sama sa optical fiber sensing, LiDAR, OCT medical imaging ug uban pang natad. Ilabi na alang sa pipila nga mga senaryo nga nanginahanglan medyo taas nga volume, konsumo sa kuryente ug ratio sa pagkapuo.

4. Ang direktang modulasyon sa laser mahimo usab nga modulate ang optical signal pinaagi sa direktang pagkontrol sa laser bias nga kasamtangan, sama sa gipakita sa hulagway sa ubos, ang usa ka 3 nanosecond pulse width makuha pinaagi sa direktang modulasyon. Makita nga adunay usa ka spike sa sinugdanan sa pulso, nga gipahinabo sa pagpahayahay sa laser carrier. Kung gusto nimo makakuha usa ka pulso nga mga 100 ka mga picosecond, mahimo nimong gamiton kini nga spike. Apan kasagaran dili nato gusto nga makabaton niini nga spike.

Sum up

Ang AOM angayan alang sa optical power output sa pipila ka watts ug adunay frequency shift function. Ang EOM paspas, apan ang pagkakomplikado sa pagmaneho taas ug ang ratio sa pagkapuo gamay. Ang SOM (SOA) mao ang labing maayo nga solusyon alang sa katulin sa GHz ug taas nga ratio sa pagkapuo, nga adunay gamay nga konsumo sa kuryente, miniaturization ug uban pang mga bahin. Ang direkta nga mga diode sa laser mao ang labing barato nga solusyon, apan mahibal-an ang mga pagbag-o sa mga spectral nga kinaiya. Ang matag modulasyon nga laraw adunay kaugalingon nga mga bentaha ug disbentaha, ug hinungdanon nga tukma nga masabtan ang mga kinahanglanon sa aplikasyon kung nagpili usa ka laraw, ug pamilyar sa mga bentaha ug disbentaha sa matag laraw, ug pilia ang labing angay nga laraw. Pananglitan, sa gipang-apod-apod nga fiber sensing, ang tradisyonal nga AOM mao ang nag-unang, apan sa pipila ka bag-ong sistema nga mga disenyo, ang paggamit sa SOA nga mga laraw paspas nga nagtubo, sa pipila ka hangin liDAR tradisyonal nga mga laraw naggamit sa duha ka yugto nga AOM, ang bag-ong laraw sa laraw aron sa pagpakunhod sa gasto, pagpakunhod sa gidak-on, ug pagpalambo sa pagkapuo ratio, ang SOA scheme gisagop. Sa sistema sa komunikasyon, ang ubos nga tulin nga sistema kasagarang nagsagop sa direktang modulasyon nga pamaagi, ug ang taas nga tulin nga sistema kasagaran naggamit sa electro-optic modulation scheme.