Oorsig van vier algemene modulators

Oorsig van vier algemene modulators

Hierdie artikel stel vier modulasiemetodes bekend (verander die laseramplitude in die nanosekonde of subnanosekonde tyddomein) wat die meeste in vesellaserstelsels gebruik word. Dit sluit in AOM (akoesto-optiese modulasie), EOM (elektro-optiese modulasie), SOM/SOA(halfgeleier ligversterking ook bekend as halfgeleiermodulasie), enDirekte lasermodulasie. Onder hulle, aom,EOM, SOM behoort tot eksterne modulasie, of indirekte modulasie.

1. Akoesto-optiese modulator (AOM)

Akoesto-optiese modulasie is 'n fisiese proses wat akoesto-optiese effek gebruik om inligting op die optiese draer te laai. Wanneer hulle moduleer, word die elektriese sein (amplitude-modulasie) eers op die elektro-akoestiese omskakelaar toegepas, wat die elektriese sein in ultrasoniese veld omskakel. As die liggolf deur die akoesto-optiese medium gaan, word die optiese draer gemoduleer en word dit 'n intensiteit gemoduleerde golfdraende inligting as gevolg van die akoesto-optiese werking

2. Elektro-optiese modulator(EOM)

'N Elektro-optiese modulator is 'n modulator wat die elektro-optiese effekte van sekere elektro-optiese kristalle gebruik, soos litiumniobaatkristalle (LINB03), GAAS-kristalle (GAA's) en litiumtantalaatkristalle (LITA03). Die elektro-optiese effek is dat wanneer die spanning op die elektro-optiese kristal toegepas word, die brekingsindeks van die elektro-optiese kristal sal verander, wat lei tot veranderinge in die liggolfkenmerke van die kristal, en die modulasie van die fase, amplitude, intensiteit en polarisasietoestand van die optiese sein word gerealiseer.

Figuur: Tipiese konfigurasie van die EOM -bestuurderstroombaan

3. Halfgeleier optiese modulator/halfgeleier optiese versterker (SOM/SOA)

Halfgeleieroptiese versterker (SOA) word gewoonlik gebruik vir optiese seinversterking, wat die voordele van chip, lae kragverbruik, ondersteuning vir alle bande, ens. Het, en 'n toekomstige alternatief is vir tradisionele optiese versterkers soos EDFA (Erbium-gedoteerde veselversterker). 'N Halfgeleieroptiese modulator (SOM) is dieselfde apparaat as 'n halfgeleier optiese versterker, maar die manier waarop dit gebruik word, verskil effens van die manier waarop dit met 'n tradisionele SOA -versterker gebruik word, en die aanwysers waarop dit fokus as dit as 'n ligmodulator gebruik word, is effens anders as dié wat as 'n versterker gebruik word. As dit gebruik word vir optiese seinversterking, word 'n stabiele dryfstroom gewoonlik aan die SOA voorsien om te verseker dat die SOA in die lineêre streek werk; As dit gebruik word om optiese pulse te moduleer, voer dit deurlopende optiese seine na die SOA in, gebruik elektriese pulse om die SOA -dryfstroom te beheer, en beheer dan die SOA -uitsettoestand as versterking/verswakking. Met behulp van die SOA -versterking en verswakkingseienskappe, is hierdie modulasiemodus geleidelik toegepas op sommige nuwe toepassings, soos optiese veselwaarneming, LIDAR, MEDIESE MEDIESE BAIKHEID en ander velde. Veral vir sommige scenario's wat 'n relatiewe hoë volume, kragverbruik en uitwissingsverhouding benodig.

4. Laser -direkte modulasie kan ook die optiese sein moduleer deur die laservooroordeelstroom direk te beheer, soos getoon in die figuur hieronder, word 'n 3 nanosekonde polswydte verkry deur direkte modulasie. Daar kan gesien word dat daar 'n styging aan die begin van die polsslag is, wat bewerkstellig word deur die verslapping van die laserdraer. As u 'n polsslag van ongeveer 100 pikosekondes wil kry, kan u hierdie styging gebruik. Maar gewoonlik wil ons nie hierdie styging hê nie.

Som op

AOM is geskik vir optiese kraglewering in 'n paar watt en het 'n frekwensieverskuiwingfunksie. EOM is vinnig, maar die dryfkompleksiteit is hoog en die uitwissingsverhouding is laag. SOM (SOA) is die optimale oplossing vir GHz -snelheid en 'n hoë uitwissingsverhouding, met lae kragverbruik, miniatuur en ander kenmerke. Direkte laserdiodes is die goedkoopste oplossing, maar wees bewus van veranderinge in spektrale eienskappe. Elke modulasieskema het sy eie voor- en nadele, en dit is belangrik om die toepassingsvereistes akkuraat te verstaan ​​wanneer u 'n skema kies, en vertroud wees met die voor- en nadele van elke skema, en kies die geskikste skema. Byvoorbeeld, in verspreide veselwaarneming is die tradisionele AOM die belangrikste, maar in sommige nuwe stelselontwerpe gebruik die gebruik van SOA-skemas vinnig, in sommige windlidar-tradisionele skemas gebruik tradisionele skemas tweestap-AOM, die nuwe skema-ontwerp om die koste te verminder, die grootte te verbeter en die uitsterwingverhouding te verbeter, die SOA-skema aangeneem word. In die kommunikasiestelsel neem die lae-snelheidstelsel gewoonlik die direkte modulasiekema aan, en die hoëspoedstelsel gebruik gewoonlik die elektro-optiese modulasiekema.