Oversigt over fire almindelige modulatorer
Denne artikel introducerer fire moduleringsmetoder (ændring af laseramplitude i nanosekund eller subnanosekundtidsdomæne), der oftest anvendes i fiberlasersystemer. Disse inkluderer AOM (Acousto-Optic Modulation), EOM (elektrooptisk modulation), SOM/SOA(Halvlederlysforstærkning også kendt som halvledermodulation) ogDirekte lasermodulation. Blandt dem, aom,Eom, Som hører til ekstern modulation eller indirekte modulation.
1. Acousto-Optic Modulator (AOM)
Acousto-optisk modulation er en fysisk proces, der bruger akustooptisk effekt til at indlæse information på det optiske bærer. Ved modulering anvendes det elektriske signal (amplitude-modulation) først på den elektro-akustiske transducer, som omdanner det elektriske signal til ultralydsfelt. Når lysbølgen passerer gennem det akustooptiske medium, moduleres den optiske bærer og bliver en intensitetsmoduleret bølgeoplysning på grund af den akustooptiske handling
2. Elektro-optisk modulator(EOM)
En elektrooptisk modulator er en modulator, der anvender de elektro-optiske virkninger af visse elektrooptiske krystaller, såsom lithium niobatkrystaller (LINB03), GAAS-krystaller (GAAS) og lithium-fristende krystaller (LITA03). Den elektro-optiske virkning er, at når spændingen påføres den elektro-optiske krystal, vil brydningsindekset for den elektrooptiske krystal ændre sig, hvilket resulterer i ændringer i det lette bølgeegenskaber for krystallen, og moduleringen af fasen, amplitude, intensitet og polariseringstilstand for det optiske signal er realiseret.
Figur: Typisk konfiguration af EOM -driverkredsløb
3. halvlederoptisk modulator/halvlederoptisk forstærker (SOM/SOA)
Halvlederoptisk forstærker (SOA) bruges normalt til optisk signalforstærkning, som har fordelene ved ChIP, lavt strømforbrug, støtte til alle bånd osv., Og er et fremtidig alternativ til traditionelle optiske forstærkere såsom EDFA (Erbium-dopet fiberforstærker). En halvlederoptisk modulator (SOM) er den samme enhed som en halvlederoptisk forstærker, men den måde, den bruges på, er lidt forskellig fra den måde, den bruges med en traditionel SOA -forstærker, og indikatorerne, den fokuserer på, når den bruges som en lysmodulator, er lidt anderledes end dem, der bruges som en forstærker. Når det bruges til optisk signalforstærkning, leveres en stabil kørestrøm normalt til SOA for at sikre, at SOA fungerer i det lineære område; Når det bruges til at modulere optiske impulser, indtaster det kontinuerlige optiske signaler til SOA, bruger elektriske impulser til at kontrollere SOA -drevstrømmen og derefter kontrollere SOA -udgangstilstanden som forstærkning/dæmpning. Ved hjælp af SOA -amplifikations- og dæmpningsegenskaber er denne moduleringstilstand gradvist blevet anvendt til nogle nye applikationer, såsom optisk fiberføling, LIDAR, OLT -medicinsk billeddannelse og andre felter. Især for nogle scenarier, der kræver relativt højt volumen, strømforbrug og udryddelsesforhold.
4. laser direkte modulation kan også modulere det optiske signal ved direkte at kontrollere laserforspændingsstrømmen, som vist på figuren nedenfor, opnås en 3 nanosekund pulsbredde gennem direkte modulation. Det kan ses, at der er en pigge i begyndelsen af pulsen, som er skabt af laserbærerens afslapning. Hvis du ønsker at få en puls på omkring 100 picosekunder, kan du bruge denne pigge. Men normalt ønsker vi ikke at have denne spike.
Opsummer
AOM er velegnet til optisk effekt i et par watt og har en frekvensskiftfunktion. EOM er hurtig, men drevkompleksiteten er høj, og udryddelsesforholdet er lavt. SOM (SOA) er den optimale løsning for GHz -hastighed og højudryddelsesforhold med lavt strømforbrug, miniaturisering og andre funktioner. Direkte laserdioder er den billigste løsning, men vær opmærksom på ændringer i spektrale egenskaber. Hvert modulationsskema har sine egne fordele og ulemper, og det er vigtigt at nøjagtigt forstå applikationskravene, når man vælger en ordning, og være bekendt med fordele og ulemper ved hver ordning og vælge det mest passende skema. For eksempel, i distribueret fiberføling, er den traditionelle AOM hoved, men i nogle nye systemdesign vokser brugen af SOA-ordninger hurtigt, i nogle af Wind LiDAR-traditionelle ordninger bruger to-trins AOM, det nye ordningsdesign for at reducere omkostningerne, reducere størrelsen og forbedre udryddelsesforholdet, SOA-skemaet vedtages. I kommunikationssystemet vedtager systemet med lav hastighed normalt det direkte moduleringsskema, og højhastighedssystemet bruger normalt det elektro-optiske moduleringsskema.
Posttid: Nov-26-2024