Төрт жалпы модуляторлорго сереп салуу

Төрт жалпы модуляторлорго сереп салуу

Бул макалада була лазер системаларында эң көп колдонулган төрт модуляция ыкмасы (наносекунд же субнаносекунддук убакыт доменинде лазердин амплитудасын өзгөртүү) киргизилет. Аларга AOM (акусто-оптикалык модуляция), EOM (электро-оптикалык модуляция), SOM/SOA(жарым өткөргүчтүн жарыктын күчөтүлүшү жарым өткөргүч модуляциясы деп да белгилүү) жанатүздөн-түз лазердик модуляция. Алардын арасында АОМ,EOM,СОМ тышкы модуляцияга, же кыйыр модуляцияга таандык.

1. Акусто-оптикалык модулятор (AOM)

Акусто-оптикалык модуляция – оптикалык алып жүрүүчүгө маалыматты жүктөө үчүн акусто-оптикалык эффектти колдонгон физикалык процесс. Модуляциялоодо электр сигналы (амплитудалык модуляция) алгач электрдик сигналды ультра үн талаасына айландыруучу электр-акустикалык өзгөрткүчкө колдонулат. Жарык толкуну акусто-оптикалык чөйрө аркылуу өткөндө, оптикалык алып жүрүүчү модуляцияланат жана акусто-оптикалык аракеттин натыйжасында интенсивдүү модуляцияланган маалымат алып жүрүүчү толкунга айланат.

2. Электроптикалык модулятор(EOM)

Электр-оптикалык модулятор - бул литий ниобат кристаллдары (LiNb03), GaAs кристаллдары (GaAs) жана литий танталат кристаллдары (LiTa03) сыяктуу айрым электр-оптикалык кристаллдардын электр-оптикалык эффекттерин пайдаланган модулятор. Электр-оптикалык эффект электр-оптикалык кристаллга чыңалуу берилгенде, электр-оптикалык кристаллдын сынуу көрсөткүчү өзгөрөт, натыйжада кристаллдын жарык толкунунун мүнөздөмөсү өзгөрөт жана фазанын модуляциясы, оптикалык сигналдын амплитудасы, интенсивдүүлүгү жана поляризациялык абалы ишке ашат.

Сүрөт: EOM драйверинин схемасынын типтүү конфигурациясы

3. Жарым өткөргүчтүү оптикалык модулятор/Жарым өткөргүчтүү оптикалык күчөткүч (SOM/SOA)

Жарым өткөргүчтүү оптикалык күчөткүч (SOA) адатта оптикалык сигналды күчөтүү үчүн колдонулат, ал чиптин артыкчылыктарына ээ, аз энергия керектөө, бардык тилкелерди колдоо ж.б. жана EDFA сыяктуу салттуу оптикалык күчөткүчтөрдүн келечектеги альтернатива болуп саналат (Эрбиум кошулган була күчөткүч). Жарым өткөргүч оптикалык модулятор (SOM) жарым өткөргүчтүү оптикалык күчөткүч сыяктуу эле түзүлүш, бирок аны колдонуу ыкмасы салттуу SOA күчөткүч менен колдонулгандан бир аз айырмаланат жана ал индикаторлор катары колдонулганда басым жасайт. жарык модулятору күчөткүч катары колдонулгандардан бир аз айырмаланат. Оптикалык сигналды күчөтүү үчүн колдонулганда, SOA сызыктуу аймакта иштешин камсыз кылуу үчүн, адатта, SOAга туруктуу айдоо агымы берилет; Ал оптикалык импульстарды модуляциялоо үчүн колдонулганда, ал SOAга үзгүлтүксүз оптикалык сигналдарды киргизет, SOA дискинин токун башкаруу үчүн электр импульстарын колдонот, андан кийин SOA чыгаруу абалын күчөтүү/басаңдатуу катары башкарат. SOA күчөтүү жана басаңдатуу мүнөздөмөлөрүн колдонуу менен, бул модуляция режими акырындык менен кээ бир жаңы колдонмолорго, мисалы, оптикалык була сезгич, LiDAR, OCT медициналык сүрөттөө жана башка тармактарга колдонулду. Айрыкча, салыштырмалуу жогорку көлөмүн, электр керектөөсүн жана өчүү катышын талап кылган кээ бир сценарийлер үчүн.

4. Лазердик түз модуляция, ошондой эле төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, түздөн-түз модуляция жолу менен 3 наносекунддук импульстун туурасы алынат, лазердин агымын түздөн-түз башкаруу менен оптикалык сигналды модуляциялай алат. Лазердик алып жүрүүчүнүн релаксациясынан келип чыккан импульстун башталышында шишик бар экенин көрүүгө болот. Эгерде сиз импульсту 100 пикосекундга жакын алгыңыз келсе, анда бул спикти колдонсоңуз болот. Бирок, адатта, биз бул чокуга ээ болгубуз келбейт.

Жыйынтыктоо

AOM бир нече ватт оптикалык кубаттуулукту чыгаруу үчүн ылайыктуу болуп саналат жана жыштык жылыш функциясына ээ. EOM тез, бирок дисктин татаалдыгы жогору жана жок болуу коэффициенти төмөн. SOM (SOA) аз энергия керектөө, кичирейтүү жана башка өзгөчөлүктөр менен GHz ылдамдыгы жана жогорку өчүү катышы үчүн оптималдуу чечим болуп саналат. Түздөн-түз лазердик диоддор эң арзан чечим болуп саналат, бирок спектралдык мүнөздөмөлөрдүн өзгөрүшүнө көңүл буруңуз. Ар бир модуляция схемасынын өзүнүн артыкчылыктары жана кемчиликтери бар жана схеманы тандоодо колдонуу талаптарын так түшүнүү жана ар бир схеманын артыкчылыктары жана кемчиликтери менен таанышуу жана эң ылайыктуу схеманы тандоо маанилүү. Мисалы, бөлүштүрүлгөн була сезгичте, салттуу AOM негизги болуп саналат, бирок кээ бир жаңы система конструкцияларында SOA схемаларын колдонуу тездик менен өсүп жатат, кээ бир шамал liDAR салттуу схемаларында эки баскычтуу AOM, жаңы схема дизайнын колдонушат. наркын азайтуу, өлчөмүн азайтуу жана жок болуу катышын жакшыртуу, SOA схемасы кабыл алынган. Байланыш системасында аз ылдамдыктагы система, адатта, түз модуляция схемасын кабыл алат, ал эми жогорку ылдамдыктагы система, адатта, электр-оптикалык модуляция схемасын колдонот.