Trosolwg o bedwar modwleiddiwr cyffredin

Trosolwg o bedwar modwleiddiwr cyffredin

Mae'r papur hwn yn cyflwyno pedwar dull modiwleiddio (gan newid yr osgled laser yn y parth amser nanosecond neu subnanosecond) a ddefnyddir amlaf mewn systemau laser ffibr. Mae'r rhain yn cynnwys AOM (modiwleiddio acousto-optig), EOM (modiwleiddio electro-optig), som/Soa(ymhelaethiad golau lled -ddargludyddion a elwir hefyd yn fodiwleiddio lled -ddargludyddion), aModiwleiddio Laser Uniongyrchol. Yn eu plith, aom,Eom, Mae SOM yn perthyn i fodiwleiddio allanol, neu fodiwleiddio anuniongyrchol.

1. Modulator acousto-optig (AOM)

Mae modiwleiddio acousto-optig yn broses gorfforol sy'n defnyddio effaith acousto-optig i lwytho gwybodaeth ar gludwr optegol. Wrth fodiwleiddio, mae'r signal trydanol (modiwleiddio osgled) yn cael ei gymhwyso gyntaf i'r transducer electro-acwstig, sy'n trosi'r signal trydanol yn faes ultrasonic. Pan fydd y don ysgafn yn mynd trwy'r cyfrwng acousto-optig, mae'r cludwr optegol yn cael ei fodiwleiddio ac yn dod yn don wedi'i modiwleiddio dwyster sy'n cario gwybodaeth oherwydd y weithred acousto-optig

2. Modulator Electro-Optical(Eom)

Mae modulator electro-optegol yn fodulator sy'n defnyddio effeithiau electro-optegol rhai crisialau electro-optegol, megis crisialau lithiwm niobate (LINB03), crisialau GaaS (GAAs) a chrisialau lithiwm tantalate lithiwm (Lita03). Yr effaith electro-optegol yw pan fydd y foltedd yn cael ei gymhwyso i'r grisial electro-optegol, bydd mynegai plygiannol y grisial electro-optegol yn newid, gan arwain at newidiadau yn nodweddion tonnau ysgafn y grisial, a modiwleiddio cyfnod, osgled, dwyster, dwyster a pholareiddio cyflwr y signal optegol yn cael ei wireddu.

Ffigur: Cyfluniad nodweddiadol cylched gyrwyr EOM

3. Modulator Optegol Lled -ddargludyddion/Mwyhadur Optegol Lled -ddargludyddion (SOM/SOA)

Mae mwyhadur optegol lled -ddargludyddion (SOA) fel arfer yn cael ei ddefnyddio ar gyfer ymhelaethiad signal optegol, sydd â manteision sglodion, defnydd pŵer isel, cefnogaeth i'r holl fandiau, ac ati, ac mae'n ddewis arall yn y dyfodol yn lle chwyddseinyddion optegol traddodiadol fel EDFA (Mwyhadur ffibr wedi'i dopio erbium). Mae modulator optegol lled -ddargludyddion (SOM) yr un ddyfais â mwyhadur optegol lled -ddargludyddion, ond mae'r ffordd y mae'n cael ei ddefnyddio ychydig yn wahanol i'r ffordd y mae'n cael ei ddefnyddio gyda mwyhadur SOA traddodiadol, ac mae'r dangosyddion y mae'n canolbwyntio arnynt pan fydd yn cael ei ddefnyddio fel modulator ysgafn ychydig yn wahanol i'r rhai a ddefnyddir fel chwyddhadur. Pan gaiff ei ddefnyddio ar gyfer ymhelaethu signal optegol, darperir cerrynt gyrru sefydlog fel arfer i'r SOA i sicrhau bod yr SOA yn gweithio yn y rhanbarth llinol; Pan fydd yn cael ei ddefnyddio i fodiwleiddio corbys optegol, mae'n mewnbynnu signalau optegol parhaus i'r SOA, yn defnyddio corbys trydanol i reoli cerrynt gyriant SOA, ac yna rheoli cyflwr allbwn SOA fel ymhelaethu/gwanhau. Gan ddefnyddio'r nodweddion ymhelaethu a gwanhau SOA, mae'r dull modiwleiddio hwn wedi'i gymhwyso'n raddol i rai cymwysiadau newydd, megis synhwyro ffibr optegol, LIDAR, delweddu meddygol OCT a meysydd eraill. Yn enwedig ar gyfer rhai senarios sy'n gofyn am gymhareb cyfaint, defnydd pŵer a difodiant cymharol uchel.

4. Gall modiwleiddio uniongyrchol laser hefyd fodiwleiddio'r signal optegol trwy reoli'r cerrynt gogwydd laser yn uniongyrchol, fel y dangosir yn y ffigur isod, ceir lled pwls 3 nanosecond trwy fodiwleiddio uniongyrchol. Gellir gweld bod pigyn ar ddechrau'r pwls, sy'n digwydd trwy ymlacio'r cludwr laser. Os ydych chi am gael pwls o tua 100 picosecond, gallwch ddefnyddio'r pigyn hwn. Ond fel arfer nid ydym am gael y pigyn hwn.

Sawn

Mae AOM yn addas ar gyfer allbwn pŵer optegol mewn ychydig watiau ac mae ganddo swyddogaeth shifft amledd. Mae EOM yn gyflym, ond mae'r cymhlethdod gyriant yn uchel ac mae'r gymhareb difodiant yn isel. SOM (SOA) yw'r ateb gorau posibl ar gyfer cyflymder GHz a chymhareb difodiant uchel, gyda defnydd pŵer isel, miniaturization a nodweddion eraill. Deuodau laser uniongyrchol yw'r ateb rhataf, ond byddwch yn ymwybodol o newidiadau mewn nodweddion sbectrol. Mae gan bob cynllun modiwleiddio ei fanteision a'i anfanteision ei hun, ac mae'n bwysig deall gofynion y cais yn gywir wrth ddewis cynllun, a bod yn gyfarwydd â manteision ac anfanteision pob cynllun, a dewis y cynllun mwyaf addas. Er enghraifft, mewn synhwyro ffibr dosbarthedig, yr AOM traddodiadol yw'r prif, ond mewn rhai dyluniadau system newydd, mae'r defnydd o gynlluniau SOA yn tyfu'n gyflym, mewn rhai cynlluniau traddodiadol lidar gwynt yn defnyddio AOM dau gam, dyluniad y cynllun newydd er mwyn lleihau'r gost, lleihau maint y maint, a gwella'r gymhareb difodiant, mae'r cynllun SOA yn cael eu hadnabod. Yn y system gyfathrebu, mae'r system cyflymder isel fel arfer yn mabwysiadu'r cynllun modiwleiddio uniongyrchol, ac mae'r system cyflymder uchel fel arfer yn defnyddio'r cynllun modiwleiddio electro-optig.