Шарҳи чор модулятори маъмул

Шарҳи чор модулятори маъмул

Дар ин мақола чор усули модулятсия (тағйир додани амплитудаи лазер дар соҳаи вақти наносония ё зернаносония) муаррифӣ карда мешавад, ки бештар дар системаҳои лазерии нахӣ истифода мешаванд. Инҳо иборатанд аз AOM (модуляцияи акустооптикӣ), EOM (модуляцияи электрооптикӣ), SOM/SOA(амплификацияи рӯшноии нимноқилӣ, ки онро модуляцияи нимноқилҳо низ меноманд) ваМодуляцияи мустақими лазерӣДар байни онҳо, AOM,ҲНИ,SOM ба модуляцияи беруна ё модуляцияи ғайримустақим тааллуқ доранд.

1. Модулятори акустооптикӣ (AOM)

Модуляцияи акустооптикӣ раванди физикӣ аст, ки барои бор кардани иттилоот ба интиқолдиҳандаи оптикӣ аз таъсири акустооптикӣ истифода мебарад. Ҳангоми модулятсия, сигнали электрикӣ (модуляцияи амплитуда) аввал ба табдилдиҳандаи электроакустикӣ татбиқ карда мешавад, ки сигнали электрикиро ба майдони ултрасадо табдил медиҳад. Вақте ки мавҷи рӯшноӣ аз муҳити акустооптикӣ мегузарад, интиқолдиҳандаи оптикӣ модулятсия мешавад ва ба мавҷи модулятсияи шиддат табдил меёбад, ки иттилоотро интиқол медиҳад, ки аз сабаби амали акустооптикӣ мебошад.

2. Модулятори электрооптикӣ(ҲММ)

Модулятори электрооптикӣ модуляторест, ки аз таъсири электрооптикии баъзе кристаллҳои электрооптикӣ, ба монанди кристаллҳои ниобати литий (LiNb03), кристаллҳои GaAs (GaAs) ва кристаллҳои танталати литий (LiTa03) истифода мебарад. Таъсири электрооптикӣ дар он аст, ки ҳангоми татбиқи шиддат ба кристалли электрооптикӣ, нишондиҳандаи шикасти кристалли электрооптикӣ тағйир меёбад, ки дар натиҷа дар хусусиятҳои мавҷи рӯшноии кристалл тағир меёбад ва модулятсияи фаза, амплитуда, шиддат ва ҳолати поляризатсияи сигнали оптикӣ амалӣ мешавад.

Расми: Конфигуратсияи маъмулии схемаи драйвери EOM

3. Модулятори оптикии нимноқил/таъминкунандаи оптикии нимноқил (SOM/SOA)

Такмилдиҳандаи оптикии нимноқил (SOA) одатан барои тақвияти сигнали оптикӣ истифода мешавад, ки бартариҳои чип, истеъмоли ками энергия, дастгирии ҳама бандҳо ва ғайраро дорад ва алтернативаи оянда ба тақвиятдиҳандаҳои анъанавии оптикӣ, ба монанди EDFA (...) мебошад.Такмилдиҳандаи нахи бо эрбий легиршуда). Модулятори оптикии нимноқил (SOM) ҳамон дастгоҳест, ки пурқувваткунандаи оптикии нимноқил аст, аммо тарзи истифодаи он аз тарзи истифодаи он бо пурқувваткунандаи анъанавии SOA каме фарқ мекунад ва нишондиҳандаҳое, ки он ҳангоми истифода ҳамчун модулятори рӯшноӣ ба онҳо тамаркуз мекунад, аз нишондиҳандаҳое, ки ҳамчун пурқувваткунанда истифода мешаванд, каме фарқ мекунанд. Ҳангоми истифода барои тақвияти сигнали оптикӣ, одатан ба SOA ҷараёни устувори ронандагӣ дода мешавад, то SOA дар минтақаи хаттӣ кор кунад; Вақте ки он барои модулятсияи импулсҳои оптикӣ истифода мешавад, он сигналҳои оптикии пайвастаро ба SOA ворид мекунад, импулсҳои электрикиро барои идоракунии ҷараёни гардонандаи SOA истифода мебарад ва сипас ҳолати баромади SOA-ро ҳамчун тақвият/камкунӣ идора мекунад. Бо истифода аз хусусиятҳои тақвият ва камкунии SOA, ин режими модулятсия тадриҷан ба баъзе барномаҳои нав, ба монанди сенсории нахи оптикӣ, LiDAR, тасвири тиббии OCT ва дигар соҳаҳо татбиқ карда мешавад. Хусусан барои баъзе сенарияҳое, ки ҳаҷми нисбатан баланд, истеъмоли энергия ва таносуби хомӯширо талаб мекунанд.

4. Модуляцияи мустақими лазерӣ инчунин метавонад сигнали оптикиро тавассути идоракунии мустақими ҷараёни таассуби лазерӣ танзим кунад, тавре ки дар расми зер нишон дода шудааст, тавассути модуляцияи мустақим паҳнои импулси 3 наносония ба даст оварда мешавад. Дидан мумкин аст, ки дар аввали импулс як гардиш вуҷуд дорад, ки аз сабаби суст шудани интиқолдиҳандаи лазер ба вуҷуд меояд. Агар шумо хоҳед, ки импулси тақрибан 100 пикосония ба даст оред, шумо метавонед ин гардишро истифода баред. Аммо одатан мо намехоҳем, ки ин гардишро дошта бошем.

Хулоса

AOM барои баромади қувваи оптикӣ дар чанд ватт мувофиқ аст ва функсияи тағйири басомад дорад. EOM зуд аст, аммо мураккабии гардонанда баланд ва таносуби хомӯшшавӣ паст аст. SOM (SOA) ҳалли беҳтарин барои суръати GHz ва таносуби баланди хомӯшшавӣ мебошад, ки дорои истеъмоли ками қувваи барқ, миниатюризатсия ва дигар хусусиятҳо мебошад. Диодҳои лазерии мустақим арзонтарин ҳалли мебошанд, аммо аз тағирот дар хусусиятҳои спектрӣ огоҳ бошед. Ҳар як схемаи модулятсия бартариҳо ва нуқсонҳои худро дорад ва ҳангоми интихоби схема фаҳмидани дақиқи талаботи татбиқ ва ошно будан бо бартариҳо ва нуқсонҳои ҳар як схема ва интихоби схемаи мувофиқ муҳим аст. Масалан, дар сенсори нахи тақсимшуда, AOM анъанавӣ асосӣ аст, аммо дар баъзе тарҳҳои нави системаҳо, истифодаи схемаҳои SOA босуръат афзоиш меёбад, дар баъзе схемаҳои анъанавии liDAR аз AOM думарҳила истифода мебаранд, тарҳи схемаи нав бо мақсади кам кардани хароҷот, кам кардани андоза ва беҳтар кардани таносуби хомӯшшавӣ, схемаи SOA қабул карда мешавад. Дар системаи алоқа, системаи пастсуръат одатан схемаи модулятсияи мустақимро қабул мекунад ва системаи баландсуръат одатан схемаи модулятсияи электрооптикиро истифода мебарад.