Шарҳи чор модулятори умумӣ

Шарҳи чор модулятори умумӣ

Дар ин мақола чор усули модуляция (тағйир додани амплитудаи лазер дар домени вақти наносония ё субнаносекунд), ки бештар дар системаҳои лазерии нахи истифода мешаванд, муаррифӣ мекунад. Ба онҳо AOM (модуляцияи акусто-оптикӣ), EOM (модуляцияи электро-оптикӣ), SOM/ дохил мешаванд.SOA(афзоиши нури нимноқил инчунин бо номи модуляцияи нимноқил маълум аст) вамодуляцияи мустақими лазерӣ. Дар байни онҳо, AOM,МНИ,СОМ ба модуляцияи беруна ё модуляцияи бавосита тааллуқ дорад.

1. Модулятори акусто-оптикӣ (AOM)

Модулятсияи акусто-оптикӣ як раванди физикӣ мебошад, ки барои бор кардани иттилоот ба интиқолдиҳандаи оптикӣ эффекти акусто-оптикиро истифода мебарад. Ҳангоми модуляция сигнали барқӣ (модуляцияи амплитуда) аввал ба табдилдиҳандаи электроакустикӣ, ки сигнали барқро ба майдони ултрасадо табдил медиҳад, истифода мешавад. Ҳангоме ки мавҷи рӯшноӣ аз муҳити акусто-оптикӣ мегузарад, интиқолдиҳандаи оптикӣ модуляция мешавад ва ба мавҷи шиддатнокӣ табдил меёбад, ки аз ҳисоби амали акусто-оптикӣ иттилоотро интиқол медиҳад.

2. Модулятори электро-оптикӣ(МНИ)

Модулятори электро-оптикӣ модуляторест, ки таъсири электро-оптикии кристалҳои муайяни электро-оптикиро, ба монанди кристалҳои ниобатии литий (LiNb03), кристалҳои GaAs (GaAs) ва кристалҳои танталати литий (LiTa03) истифода мебарад. Таъсири электро-оптикӣ аз он иборат аст, ки ҳангоми ба кристаллҳои электро-оптикӣ додани шиддат нишондиҳандаи шикастани кристаллҳои электро-оптикӣ тағир меёбад, ки дар натиҷа хусусияти мавҷи нури кристалл ва модуляцияи фаза тағир меёбад. амплитуда, шиддат ва ҳолати поляризатсияи сигнали оптикӣ амалӣ карда мешавад.

Тасвири: Конфигуратсияи маъмулии схемаи ронандаи МНИ

3. Модулятори оптикии нимноқилҳо/Шуфти оптикии нимноқилҳо (SOM/SOA)

Шаффофкунандаи оптикии нимноқил (SOA) одатан барои тақвияти сигнали оптикӣ истифода мешавад, ки дорои бартариҳои чип, масрафи ками нерӯи барқ, дастгирӣ барои ҳама диапазонҳо ва ғайра мебошад ва алтернативаи оянда ба пурзӯркунакҳои анъанавии оптикӣ ба монанди EDFA (Баландкунандаи нахи бо эрбиум омехташуда). Модулятори оптикии нимноқилӣ (SOM) ҳамон дастгоҳест, ки як пурқувваткунандаи оптикии нимноқилӣ мебошад, аммо тарзи истифодабарии он аз тарзи истифодааш бо щуввазиёдкунаки анъанавии SOA ва нишондиҳандаҳое, ки ҳангоми истифода шуданаш ба он диққат медиҳанд, каме фарқ мекунад. модулятори нур аз онҳое, ки ҳамчун пурқувват истифода мешаванд, каме фарқ мекунанд. Вақте ки барои тақвияти сигнали оптикӣ истифода мешавад, одатан ба SOA ҷараёни устувори ронандагӣ дода мешавад, то боварӣ ҳосил кунад, ки SOA дар минтақаи хатӣ кор мекунад; Вақте ки он барои модулятсияи импульсҳои оптикӣ истифода мешавад, он сигналҳои оптикии пайвастаро ба SOA ворид мекунад, импулсҳои барқро барои назорати ҷараёни гардонандаи SOA истифода мебарад ва сипас ҳолати баромади SOA-ро ҳамчун амплификация / сустшавӣ назорат мекунад. Бо истифода аз хусусиятҳои тақвият ва сустшавии SOA, ин режими модуляция тадриҷан ба баъзе замимаҳои нав, аз қабили ҳассосияти нахи оптикӣ, LiDAR, тасвири тиббии OCT ва дигар соҳаҳо татбиқ карда мешавад. Махсусан барои баъзе сенарияҳое, ки ҳаҷми нисбатан баланд, масрафи нерӯ ва таносуби нобудшавиро талаб мекунанд.

4. Модуляцияи мустақими лазерӣ инчунин метавонад сигнали оптикиро тавассути назорати мустақими ҷараёнҳои лазерӣ модул кунад, тавре ки дар расми зер нишон дода шудааст, паҳнои набзи 3 наносекунд тавассути модуляцияи мустақим ба даст оварда мешавад. Дидан мумкин аст, ки дар ибтидои набз хӯшае мавҷуд аст, ки дар натиҷаи истироҳати интиқолдиҳандаи лазер ба вуҷуд меояд. Агар шумо хоҳед, ки набзи тақрибан 100 пикосония дошта бошед, шумо метавонед ин хӯшаро истифода баред. Аммо одатан мо намехоҳем, ки ин хӯша дошта бошем.

Ҷамъбаст

AOM барои баромади қувваи оптикӣ дар чанд ватт мувофиқ аст ва функсияи тағирёбии басомад дорад. EOM зуд аст, аммо мураккабии диск баланд ва таносуби нобудшавӣ паст аст. SOM (SOA) ҳалли беҳтарин барои суръати ГГц ва таносуби баланди нобудшавӣ бо истеъмоли ками нерӯи барқ, миниатюризатсия ва дигар хусусиятҳо мебошад. Диодҳои лазерии мустақим роҳи ҳалли арзонтарин мебошанд, аммо аз тағирот дар хусусиятҳои спектралӣ огоҳ бошед. Ҳар як схемаи модуляция афзалиятҳо ва нуқсонҳои худро дорад ва муҳим аст, ки ҳангоми интихоби схема талаботи татбиқро дақиқ дарк кунед ва бо афзалиятҳо ва нуқсонҳои ҳар як схема шинос шавед ва схемаи мувофиқтаринро интихоб кунед. Масалан, дар ҳассосияти нахи тақсимшуда, AOM анъанавӣ асосӣ аст, аммо дар баъзе тарҳҳои нави система, истифодаи схемаҳои SOA босуръат меафзояд, дар баъзе схемаҳои анъанавии liDAR AOM думарҳила, тарҳи схемаи навро истифода мебаранд. кам кардани арзиш, кам кардани андоза ва такмил додани коэффитсиенти нобудшавӣ, схемаи SOA қабул карда мешавад. Дар системаи алоқа, системаи пастсуръат одатан схемаи модуляцияи мустақимро қабул мекунад ва системаи баландсуръат одатан схемаи модуляцияи электро-оптикиро истифода мебарад.