Kinatibuk-ang Pagtan-aw sa Upat ka Komon nga Modulator

Kinatibuk-ang Pagtan-aw sa Upat ka Komon nga Modulator

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 mga sistema sa fiber laser. Kini naglakip sa AOM (acousto-optic modulation), EOM (electro-optic modulation), SOM/SOA(pagpadako sa kahayag sa semiconductor nga nailhan usab nga semiconductor modulation), ugdirekta nga modulasyon sa laserLakip kanila, ang AOM,EOMAng SOM nahisakop sa external modulation, o indirect modulation.

1. Modulator sa Akusto-Optiko (AOM)

Ang acousto-optic modulation usa ka pisikal nga proseso nga naggamit ug acousto-optic nga epekto aron magkarga ug impormasyon ngadto sa optical carrier. Kung mag-modulate, ang electrical signal (amplitude modulation) unang ipadapat sa electro-acoustic transducer, nga mag-convert sa electrical signal ngadto sa ultrasonic field. Kung ang light wave moagi sa acousto-optic medium, ang optical carrier ma-modulate ug mahimong usa ka intensity modulated wave nga nagdala ug impormasyon tungod sa acousto-optic action.

2. Modulator nga Elektro-Optikal(EOM)

Ang electro-optical modulator usa ka modulator nga naggamit sa electro-optical nga mga epekto sa pipila ka 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 ipadapat sa electro-optical crystal, ang refractive index sa electro-optical crystal mausab, nga moresulta sa mga pagbag-o sa light wave characteristics sa kristal, ug ang modulasyon sa phase, amplitude, intensity ug polarization state sa optical signal matuman.

Hulagway: Kasagarang konpigurasyon sa EOM driver circuit

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

Ang semiconductor optical amplifier (SOA) kasagarang gigamit para sa optical signal amplification, nga adunay mga bentaha sa chip, ubos nga konsumo sa kuryente, suporta para sa tanang banda, ug uban pa, ug usa ka umaabot nga alternatibo sa tradisyonal nga optical amplifiers sama sa EDFA (Amplifier sa fiber nga gi-doped sa erbium). Ang semiconductor optical modulator (SOM) parehas ra sa usa ka semiconductor optical amplifier, apan ang paagi sa paggamit niini gamay nga lahi sa paagi sa paggamit niini sa usa ka tradisyonal nga SOA amplifier, ug ang mga indikasyon nga gitutukan niini kung kini gigamit isip light modulator gamay nga lahi sa gigamit isip amplifier. Kung gigamit alang sa optical signal amplification, usa ka lig-on nga driving current ang kasagaran gihatag sa SOA aron masiguro nga ang SOA molihok sa linear region; Kung kini gigamit sa pag-modulate sa optical pulses, kini nag-input sa padayon nga optical signals sa SOA, naggamit og electrical pulses aron makontrol ang SOA drive current, ug dayon gikontrol ang SOA output state isip amplification/attenuation. Gamit ang SOA amplification ug attenuation characteristics, kini nga modulation mode hinay-hinay nga gigamit sa pipila ka bag-ong aplikasyon, sama sa optical fiber sensing, LiDAR, OCT medical imaging ug uban pang mga natad. Ilabi na alang sa pipila ka mga senaryo nga nanginahanglan og medyo taas nga volume, power consumption ug extinction ratio.

4. Ang laser direct modulation mahimo usab nga mo-modulate sa optical signal pinaagi sa direktang pagkontrol sa laser bias current, sama sa gipakita sa hulagway sa ubos, usa ka 3 nanosecond pulse width ang makuha pinaagi sa direct modulation. Makita nga adunay spike sa sinugdanan sa pulse, nga gipahinabo sa pagrelaks sa laser carrier. Kung gusto nimo nga makakuha og pulse nga mga 100 picoseconds, mahimo nimo gamiton kini nga spike. Apan kasagaran dili nato gusto nga adunay kini nga spike.

Sumaryo

Ang AOM angay alang sa optical power output sa pipila ka watts ug adunay frequency shift function. Paspas ang EOM, apan taas ang drive complexity ug ubos ang extinction ratio. Ang SOM (SOA) mao ang labing maayo nga solusyon alang sa GHz speed ug taas nga extinction ratio, nga adunay ubos nga power consumption, miniaturization ug uban pang mga feature. Ang direct laser diodes mao ang pinakabarato nga solusyon, apan kinahanglan nga mahibal-an ang mga pagbag-o sa spectral characteristics. Ang matag modulation scheme adunay kaugalingon nga bentaha ug disbentaha, ug importante nga tukma nga masabtan ang mga kinahanglanon sa aplikasyon kung mopili og scheme, ug pamilyar sa mga bentaha ug disbentaha sa matag scheme, ug pilia ang labing angay nga scheme. Pananglitan, sa distributed fiber sensing, ang tradisyonal nga AOM mao ang panguna, apan sa pipila ka bag-ong mga disenyo sa sistema, ang paggamit sa SOA schemes kusog nga nagtubo, sa pipila ka wind liDAR nga tradisyonal nga mga scheme naggamit og two-stage AOM, ang bag-ong disenyo sa scheme aron makunhuran ang gasto, makunhuran ang gidak-on, ug mapaayo ang extinction ratio, ang SOA scheme gisagop. Sa sistema sa komunikasyon, ang low speed system kasagaran nagsagop sa direct modulation scheme, ug ang high speed system kasagaran naggamit sa electro-optic modulation scheme.