Maelezo ya jumla ya modulators nne za kawaida

Maelezo ya jumla ya modulators nne za kawaida

Karatasi hii inaleta njia nne za moduli (kubadilisha amplitude ya laser katika kikoa cha wakati wa nanosecond au subnanosecond) ambazo hutumika sana katika mifumo ya laser ya nyuzi. Hii ni pamoja na AOM (acousto-optic modulation), EOM (electro-optic modulation), SOM/Soa(Upandishaji wa mwanga wa semiconductor pia hujulikana kama moduli ya semiconductor), namoja kwa moja moduli ya laser. Kati yao, AOM,Eom, Som ni ya moduli ya nje, au moduli zisizo za moja kwa moja.

1. Modeli ya Acousto-Optic (AOM)

Moduli ya Acousto-Optic ni mchakato wa mwili ambao hutumia athari ya acousto-optic kupakia habari kwenye mtoaji wa macho. Wakati wa kurekebisha, ishara ya umeme (moduli ya amplitude) inatumika kwanza kwa transducer ya umeme-acoustic, ambayo hubadilisha ishara ya umeme kuwa uwanja wa ultrasonic. Wakati wimbi la mwanga linapopita katikati ya acousto-optic, mtoaji wa macho hubadilishwa na kuwa wimbi la moduli ya kubeba habari inayobeba habari kwa sababu ya hatua ya acousto-optic

2. Modulator ya Electro-Optical(EOM)

Modeli ya umeme-macho ni modeli ambayo hutumia athari za elektroni za fuwele fulani za umeme, kama vile fuwele za niobate (LINB03), fuwele za GAAS (GAAS) na fuwele za tantalate (LITA03). Athari ya elektroni-macho ni kwamba wakati voltage inatumika kwa glasi ya umeme-macho, index ya kuibuka ya glasi ya umeme-macho itabadilika, na kusababisha mabadiliko katika sifa za wimbi la mwangaza wa glasi, na mabadiliko ya awamu, amplitude, kiwango na hali ya upatanishi wa ishara ya macho hugunduliwa.

Kielelezo: Usanidi wa kawaida wa mzunguko wa dereva wa EOM

3. Semiconductor Optical Modulator/Semiconductor macho amplifier (SOM/SOA)

Semiconductor macho amplifier (SOA) kawaida hutumiwa kwa ukuzaji wa ishara ya macho, ambayo ina faida za chip, matumizi ya nguvu ya chini, msaada kwa bendi zote, nk, na ni njia mbadala ya amplifiers za jadi kama vile EDFA (Erbium-doped nyuzi amplifier). Modulator ya macho ya semiconductor (SOM) ni kifaa sawa na amplifier ya macho ya semiconductor, lakini njia ambayo inatumika ni tofauti kidogo na njia inayotumika na amplifier ya jadi ya SOA, na viashiria ambavyo huzingatia wakati hutumiwa kama moduli nyepesi ni tofauti kidogo na ile inayotumiwa kama amplifier. Inapotumiwa kwa ukuzaji wa ishara ya macho, kuendesha gari kwa sasa kawaida hutolewa kwa SOA ili kuhakikisha kuwa SOA inafanya kazi katika mkoa wa mstari; Wakati inatumiwa kurekebisha mapigo ya macho, huingiza ishara za macho zinazoendelea kwa SOA, hutumia milio ya umeme kudhibiti gari la SOA la sasa, na kisha kudhibiti hali ya pato la SOA kama ukuzaji/uboreshaji. Kutumia sifa za kukuza na kueneza SOA, hali hii ya moduli imetumika polepole kwa programu zingine mpya, kama vile kuhisi nyuzi za nyuzi, LIDAR, Imaging ya matibabu ya OCT na uwanja mwingine. Hasa kwa hali zingine ambazo zinahitaji kiwango cha juu, matumizi ya nguvu na uwiano wa kutoweka.

4. Moduli ya moja kwa moja ya Laser inaweza pia kurekebisha ishara ya macho kwa kudhibiti moja kwa moja upendeleo wa laser, kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu hapa chini, upana wa mapigo 3 ya nanosecond hupatikana kupitia moduli ya moja kwa moja. Inaweza kuonekana kuwa kuna spike mwanzoni mwa mapigo, ambayo huletwa na kupumzika kwa mtoaji wa laser. Ikiwa unataka kupata mapigo ya picha 100, unaweza kutumia spike hii. Lakini kawaida hatutaki kuwa na spike hii.

Jumla

AOM inafaa kwa pato la nguvu ya macho katika watts chache na ina kazi ya kuhama frequency. EOM ni haraka, lakini ugumu wa kuendesha ni juu na uwiano wa kutoweka uko chini. SOM (SOA) ndio suluhisho bora kwa kasi ya GHz na kiwango cha juu cha kutoweka, na matumizi ya nguvu ya chini, miniaturization na huduma zingine. Diode za moja kwa moja za laser ndio suluhisho la bei rahisi, lakini ujue mabadiliko katika sifa za watazamaji. Kila mpango wa moduli una faida na hasara zake, na ni muhimu kuelewa kwa usahihi mahitaji ya maombi wakati wa kuchagua mpango, na ujue faida na hasara za kila mpango, na uchague mpango unaofaa zaidi. Kwa mfano, katika kuhisi kuhisi nyuzi, AOM ya jadi ndio kuu, lakini katika miundo mingine mpya ya mfumo, matumizi ya miradi ya SOA inakua haraka, katika miradi kadhaa ya jadi ya LiDAR hutumia AOM ya hatua mbili, muundo mpya wa mpango ili kupunguza gharama, kupunguza saizi, na kuboresha uwiano wa kutoweka, mpango wa SOA umepitishwa. Katika mfumo wa mawasiliano, mfumo wa kasi ya chini kawaida hupitisha mpango wa moja kwa moja wa moduli, na mfumo wa kasi ya juu kawaida hutumia mpango wa moduli wa umeme.