Oersjoch fan fjouwer mienskiplike modulatoren

Oersjoch fan fjouwer mienskiplike modulatoren

Dit artikel yntrodusearret fjouwer modulaasjemetoaden (it feroarjen fan 'e laseramplitude yn it nanosekonde- of subnanosekonde-tiiddomein) dy't it meast brûkt wurde yn glêstriedlasersystemen. Dizze omfetsje AOM (akoesto-optyske modulaasje), EOM (elektro-optyske modulaasje), SOM/SOA(healgeliederljochtfersterking ek wol bekend as healgeliedermodulaasje), endirekte lasermodulaasjeUnder harren, AOM,EOM,SOM hearre ta eksterne modulaasje, of yndirekte modulaasje.

1. Akoesto-optyske modulator (AOM)

Akoesto-optyske modulaasje is in fysyk proses dat in akoesto-optysk effekt brûkt om ynformaasje op in optyske drager te laden. By it modulearjen wurdt it elektryske sinjaal (amplitudemodulaasje) earst tapast op de elektro-akoestyske transducer, dy't it elektryske sinjaal omset yn in ultrasone fjild. As de ljochtweach troch it akoesto-optyske medium giet, wurdt de optyske drager modulearre en wurdt it in yntensiteitsmodulearre weach dy't ynformaasje draacht troch de akoesto-optyske aksje.

2. Elektro-optyske modulator(EOM)

In elektro-optyske modulator is in modulator dy't gebrûk makket fan 'e elektro-optyske effekten fan bepaalde elektro-optyske kristallen, lykas lithium niobaatkristallen (LiNb03), GaAs-kristallen (GaAs) en lithium tantalaatkristallen (LiTa03). It elektro-optyske effekt is dat as de spanning tapast wurdt op it elektro-optyske kristal, de brekingsyndeks fan it elektro-optyske kristal feroaret, wat resulteart yn feroaringen yn 'e ljochtweachkarakteristiken fan it kristal, en de modulaasje fan 'e faze, amplitude, yntensiteit en polarisaasjetastân fan it optyske sinjaal wurdt realisearre.

Figuer: Typyske konfiguraasje fan EOM-stjoerprogramma-sirkwy

3. Healgeleider Optyske Modulator/Healgeleider Optyske Fersterker (SOM/SOA)

In healgeleider optyske fersterker (SOA) wurdt meast brûkt foar optyske sinjaalfersterking, dy't de foardielen hat fan chip, leech enerzjyferbrûk, stipe foar alle bands, ensfh., en is in takomstich alternatyf foar tradisjonele optyske fersterkers lykas EDFA (Erbium-dopearre glêstriedfersterkerIn healgeleider optyske modulator (SOM) is itselde apparaat as in healgeleider optyske fersterker, mar de manier wêrop it brûkt wurdt is wat oars as de manier wêrop it brûkt wurdt mei in tradisjonele SOA-fersterker, en de yndikatoaren wêrop it him rjochtet as it brûkt wurdt as in ljochtmodulator binne wat oars as dy brûkt as in fersterker. As it brûkt wurdt foar optyske sinjaalfersterking, wurdt normaal in stabile driuwstroom oan 'e SOA levere om te soargjen dat de SOA yn it lineêre gebiet wurket; As it brûkt wurdt om optyske pulsen te modulearjen, jout it trochgeande optyske sinjalen oan 'e SOA, brûkt elektryske pulsen om de SOA-driuwstroom te kontrolearjen, en kontrolearret dan de SOA-útfierstatus as fersterking/ferswakking. Mei help fan 'e SOA-fersterking- en ferswakkingskarakteristiken is dizze modulaasjemodus stadichoan tapast op guon nije tapassingen, lykas optyske glêstrieddeteksje, LiDAR, OCT medyske ôfbylding en oare fjilden. Benammen foar guon senario's dy't in relatyf hege folume, enerzjyferbrûk en útstjerringsferhâlding fereaskje.

4. Direkte lasermodulaasje kin it optyske sinjaal ek modulearje troch de laserbiasstroom direkt te kontrolearjen, lykas te sjen is yn 'e ûndersteande figuer, wurdt in pulsbreedte fan 3 nanosekonden krigen troch direkte modulaasje. It is te sjen dat der in pyk is oan it begjin fan 'e puls, dy't feroarsake wurdt troch de ûntspanning fan 'e laserdrager. As jo ​​in puls fan sawat 100 pikosekonden krije wolle, kinne jo dizze pyk brûke. Mar meastentiids wolle wy dizze pyk net hawwe.

Gearfetsje

AOM is geskikt foar optyske krêftútfier yn in pear watt en hat in frekwinsjeferskowingsfunksje. EOM is rap, mar de oandriuwkompleksiteit is heech en de útstjerferhâlding is leech. SOM (SOA) is de optimale oplossing foar GHz-snelheid en hege útstjerferhâlding, mei leech enerzjyferbrûk, miniaturisaasje en oare funksjes. Direkte laserdiodes binne de goedkeapste oplossing, mar wês bewust fan feroaringen yn spektrale skaaimerken. Elk modulaasjeskema hat syn eigen foar- en neidielen, en it is wichtich om de tapassingseasken sekuer te begripen by it kiezen fan in skema, en bekend te wêzen mei de foar- en neidielen fan elk skema, en it meast geskikte skema te kiezen. Bygelyks, yn ferspraat glêstrieddeteksje is de tradisjonele AOM de wichtichste, mar yn guon nije systeemûntwerpen groeit it gebrûk fan SOA-skema's rap, yn guon wyn-liDAR brûke tradisjonele regelingen twa-stap AOM, it nije skema-ûntwerp om de kosten te ferminderjen, de grutte te ferminderjen en de útstjerferhâlding te ferbetterjen, wurdt it SOA-skema oannaam. Yn it kommunikaasjesysteem oannimt it lege snelheidssysteem meastentiids it direkte modulaasjeskema, en it hege snelheidssysteem brûkt meastentiids it elektro-optyske modulaasjeskema.