Төрт кеңири таралган модуляторго сереп

Төрт кеңири таралган модуляторго сереп

Бул макалада була лазер системаларында эң көп колдонулган төрт модуляция ыкмасы (наносекунддук же субнаносекунддук убакыт аймагындагы лазердин амплитудасын өзгөртүү) киргизилген. Аларга AOM (акусто-оптикалык модуляция), EOM (электро-оптикалык модуляция), SOM/ кирет.SOA(жарым өткөргүчтүү жарыкты күчөтүү, ошондой эле жарым өткөргүч модуляциясы деп да аталат), жанатүз лазердик модуляцияАлардын арасында, AOM,ЭОМ,SOM тышкы модуляцияга же кыйыр модуляцияга кирет.

1. Акусто-оптикалык модулятор (AOM)

Акусто-оптикалык модуляция – бул маалыматты оптикалык алып жүрүүчүгө жүктөө үчүн акусто-оптикалык эффектти колдонгон физикалык процесс. Модуляциялоодо электрдик сигнал (амплитудалык модуляция) алгач электроакустикалык өзгөрткүчкө берилет, ал электрдик сигналды ультраүн талаасына айландырат. Жарык толкуну акусто-оптикалык чөйрөдөн өткөндө, оптикалык алып жүрүүчү модуляцияланат жана акусто-оптикалык аракеттин натыйжасында маалыматты алып жүрүүчү интенсивдүүлүк модуляцияланган толкунга айланат.

2. Электро-оптикалык модулятор(ЭОМ)

Электро-оптикалык модулятор - бул литий ниобаты кристаллдары (LiNb03), GaAs кристаллдары (GaAs) жана литий танталат кристаллдары (LiTa03) сыяктуу айрым электро-оптикалык кристаллдардын электро-оптикалык эффекттерин колдонгон модулятор. Электро-оптикалык эффект, электро-оптикалык кристаллга чыңалуу колдонулганда, электро-оптикалык кристаллдын сынуу көрсөткүчү өзгөрөт, натыйжада кристаллдын жарык толкунунун мүнөздөмөлөрүндө өзгөрүүлөр болот жана оптикалык сигналдын фазасынын, амплитудасынын, интенсивдүүлүгүнүн жана поляризация абалынын модуляциясы ишке ашат.

Сүрөт: EOM драйверинин схемасынын типтүү конфигурациясы

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

Жарым өткөргүчтүү оптикалык күчөткүч (SOA) көбүнчө оптикалык сигналды күчөтүү үчүн колдонулат, ал чиптин, аз энергия керектөөнүн, бардык тилкелерди колдоонун ж.б. артыкчылыктарына ээ жана EDFA (...) сыяктуу салттуу оптикалык күчөткүчтөргө келечектеги альтернатива болуп саналат.Эрбий кошулган була күчөткүч). Жарым өткөргүч оптикалык модулятор (SOM) жарым өткөргүч оптикалык күчөткүч менен бирдей түзүлүш, бирок аны колдонуу ыкмасы салттуу SOA күчөткүчү менен колдонуу ыкмасынан бир аз айырмаланат жана жарык модулятору катары колдонулганда фокусталган индикаторлор күчөткүч катары колдонулган индикаторлордон бир аз айырмаланат. Оптикалык сигналды күчөтүү үчүн колдонулганда, SOAнын сызыктуу аймакта иштешин камсыз кылуу үчүн, адатта, SOAга туруктуу айдоо тогу берилет; Ал оптикалык импульстарды модуляциялоо үчүн колдонулганда, ал SOAга үзгүлтүксүз оптикалык сигналдарды киргизет, SOA жетектөө тогун башкаруу үчүн электр импульстарын колдонот, андан кийин SOA чыгуу абалын күчөтүү/алсыратуу катары башкарат. SOA күчөтүү жана алсыратуу мүнөздөмөлөрүн колдонуу менен, бул модуляция режими акырындык менен оптикалык була сенсору, LiDAR, OCT медициналык сүрөткө тартуу жана башка тармактар ​​сыяктуу кээ бир жаңы колдонмолорго колдонулуп келе жатат. Айрыкча, салыштырмалуу жогорку көлөмдү, кубаттуулукту керектөөнү жана өчүү катышын талап кылган кээ бир сценарийлер үчүн.

4. Лазердик түз модуляция лазердик кыйшайуу тогун түздөн-түз башкаруу менен оптикалык сигналды модуляциялай алат, төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, түз модуляция аркылуу 3 наносекунддук импульс туурасы алынат. Импульстун башында лазердик алып жүрүүчүнүн релаксациясынан улам пайда болгон кескиндик бар экенин көрүүгө болот. Эгерде сиз болжол менен 100 пикосекунддук импульс алгыңыз келсе, бул кескиндикти колдонсоңуз болот. Бирок, адатта, биз мындай кескиндикти каалабайбыз.

Жыйынтыктоо

AOM бир нече ватт кубаттуулуктагы оптикалык кубаттуулук үчүн ылайыктуу жана жыштыктык которуу функциясына ээ. EOM тез, бирок жетектөөнүн татаалдыгы жогору жана өчүү катышы төмөн. SOM (SOA) - бул ГГц ылдамдыгы жана жогорку өчүү катышы үчүн оптималдуу чечим, анын энергияны аз керектөөсү, миниатюризациясы жана башка өзгөчөлүктөрү бар. Түз лазердик диоддор эң арзан чечим болуп саналат, бирок спектрдик мүнөздөмөлөрдүн өзгөрүшүнө көңүл буруу керек. Ар бир модуляция схемасынын өзүнүн артыкчылыктары жана кемчиликтери бар жана схеманы тандоодо колдонуу талаптарын так түшүнүү, ар бир схеманын артыкчылыктары жана кемчиликтери менен тааныш болуу жана эң ылайыктуу схеманы тандоо маанилүү. Мисалы, бөлүштүрүлгөн була-сезгичте салттуу AOM негизги болуп саналат, бирок кээ бир жаңы системалардын дизайндарында SOA схемаларын колдонуу тездик менен өсүп жатат, кээ бир шамал liDAR салттуу схемаларында эки баскычтуу AOM колдонулат, жаңы схеманын дизайнында чыгымдарды азайтуу, өлчөмүн азайтуу жана өчүү катышын жакшыртуу үчүн SOA схемасы колдонулат. Байланыш системасында төмөнкү ылдамдыктагы система адатта түз модуляция схемасын, ал эми жогорку ылдамдыктагы система адатта электро-оптикалык модуляция схемасын колдонот.