నాలుగు సాధారణ మాడ్యులేటర్ల అవలోకనం

నాలుగు సాధారణ మాడ్యులేటర్ల అవలోకనం

ఈ పత్రం ఫైబర్ లేజర్ వ్యవస్థలలో సాధారణంగా ఉపయోగించే నాలుగు మాడ్యులేషన్ పద్ధతులను (నానోసెకండ్ లేదా సబ్‌నానోసెకండ్ టైమ్ డొమైన్‌లో లేజర్ వ్యాప్తిని మార్చడం) పరిచయం చేస్తుంది. వీటిలో AOM (అకౌస్టో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేషన్), EOM (ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేషన్), SOM/SOA తెలుగు in లో(సెమీకండక్టర్ లైట్ యాంప్లిఫికేషన్, దీనిని సెమీకండక్టర్ మాడ్యులేషన్ అని కూడా పిలుస్తారు), మరియుప్రత్యక్ష లేజర్ మాడ్యులేషన్. వాటిలో, AOM,EOM తెలుగు in లో,SOM బాహ్య మాడ్యులేషన్ లేదా పరోక్ష మాడ్యులేషన్‌కు చెందినవి.

1. అకౌస్టో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేటర్ (AOM)

అకౌస్టో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేషన్ అనేది ఒక భౌతిక ప్రక్రియ, ఇది అకౌస్టో-ఆప్టిక్ ప్రభావాన్ని ఉపయోగించి ఆప్టికల్ క్యారియర్‌పై సమాచారాన్ని లోడ్ చేస్తుంది. మాడ్యులేట్ చేసేటప్పుడు, ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ (యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్) మొదట ఎలక్ట్రో-అకౌస్టిక్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌కు వర్తించబడుతుంది, ఇది విద్యుత్ సిగ్నల్‌ను అల్ట్రాసోనిక్ ఫీల్డ్‌గా మారుస్తుంది. కాంతి తరంగం అకౌస్టో-ఆప్టిక్ మాధ్యమం గుండా వెళ్ళినప్పుడు, ఆప్టికల్ క్యారియర్ మాడ్యులేట్ చేయబడుతుంది మరియు అకౌస్టో-ఆప్టిక్ చర్య కారణంగా సమాచారాన్ని మోసే తీవ్రత మాడ్యులేటెడ్ తరంగంగా మారుతుంది.

2. ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ మాడ్యులేటర్(ఇఒఎం)

ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ మాడ్యులేటర్ అనేది లిథియం నియోబేట్ స్ఫటికాలు (LiNb03), GaAs స్ఫటికాలు (GaAs) మరియు లిథియం టాంటలేట్ స్ఫటికాలు (LiTa03) వంటి కొన్ని ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ స్ఫటికాల యొక్క ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ ప్రభావాలను ఉపయోగించుకునే మాడ్యులేటర్. ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ ప్రభావం ఏమిటంటే, ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ క్రిస్టల్‌కు వోల్టేజ్‌ను వర్తింపజేసినప్పుడు, ఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్ క్రిస్టల్ యొక్క వక్రీభవన సూచిక మారుతుంది, ఫలితంగా క్రిస్టల్ యొక్క కాంతి తరంగ లక్షణాలలో మార్పులు వస్తాయి మరియు ఆప్టికల్ సిగ్నల్ యొక్క దశ, వ్యాప్తి, తీవ్రత మరియు ధ్రువణ స్థితి యొక్క మాడ్యులేషన్ గ్రహించబడుతుంది.

చిత్రం: EOM డ్రైవర్ సర్క్యూట్ యొక్క సాధారణ కాన్ఫిగరేషన్

3. సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ మాడ్యులేటర్/సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ (SOM/SOA)

సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ (SOA) సాధారణంగా ఆప్టికల్ సిగ్నల్ యాంప్లిఫికేషన్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది చిప్, తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం, అన్ని బ్యాండ్‌లకు మద్దతు మొదలైన ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు EDFA వంటి సాంప్రదాయ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌లకు భవిష్యత్ ప్రత్యామ్నాయం (ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్). సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ మాడ్యులేటర్ (SOM) అనేది సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ లాంటి పరికరం, కానీ దానిని ఉపయోగించే విధానం సాంప్రదాయ SOA యాంప్లిఫైయర్‌తో ఉపయోగించే విధానం నుండి కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు దానిని లైట్ మాడ్యులేటర్‌గా ఉపయోగించినప్పుడు అది దృష్టి సారించే సూచికలు యాంప్లిఫైయర్‌గా ఉపయోగించే వాటి నుండి కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటాయి. ఆప్టికల్ సిగ్నల్ యాంప్లిఫికేషన్ కోసం ఉపయోగించినప్పుడు, SOA లీనియర్ ప్రాంతంలో పనిచేస్తుందని నిర్ధారించుకోవడానికి సాధారణంగా SOAకి స్థిరమైన డ్రైవింగ్ కరెంట్ అందించబడుతుంది; ఆప్టికల్ పల్స్‌లను మాడ్యులేట్ చేయడానికి ఉపయోగించినప్పుడు, ఇది SOAకి నిరంతర ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను ఇన్‌పుట్ చేస్తుంది, SOA డ్రైవ్ కరెంట్‌ను నియంత్రించడానికి విద్యుత్ పల్స్‌లను ఉపయోగిస్తుంది మరియు తరువాత SOA అవుట్‌పుట్ స్థితిని యాంప్లిఫికేషన్/అటెన్యుయేషన్‌గా నియంత్రిస్తుంది. SOA యాంప్లిఫికేషన్ మరియు అటెన్యుయేషన్ లక్షణాలను ఉపయోగించి, ఈ మాడ్యులేషన్ మోడ్ క్రమంగా ఆప్టికల్ ఫైబర్ సెన్సింగ్, LiDAR, OCT మెడికల్ ఇమేజింగ్ మరియు ఇతర ఫీల్డ్‌ల వంటి కొన్ని కొత్త అప్లికేషన్‌లకు వర్తించబడుతుంది. ముఖ్యంగా సాపేక్షంగా అధిక వాల్యూమ్, విద్యుత్ వినియోగం మరియు విలుప్త నిష్పత్తి అవసరమయ్యే కొన్ని దృశ్యాలకు.

4. లేజర్ డైరెక్ట్ మాడ్యులేషన్ లేజర్ బయాస్ కరెంట్‌ను నేరుగా నియంత్రించడం ద్వారా ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌ను కూడా మాడ్యులేట్ చేయగలదు, క్రింద ఉన్న చిత్రంలో చూపిన విధంగా, డైరెక్ట్ మాడ్యులేషన్ ద్వారా 3 నానోసెకన్ల పల్స్ వెడల్పు పొందబడుతుంది. పల్స్ ప్రారంభంలో ఒక స్పైక్ ఉందని చూడవచ్చు, ఇది లేజర్ క్యారియర్ యొక్క సడలింపు ద్వారా వస్తుంది. మీరు సుమారు 100 పికోసెకన్ల పల్స్ పొందాలనుకుంటే, మీరు ఈ స్పైక్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. కానీ సాధారణంగా మనం ఈ స్పైక్‌ను కలిగి ఉండకూడదనుకుంటున్నాము.

సంగ్రహించండి

AOM కొన్ని వాట్లలో ఆప్టికల్ పవర్ అవుట్‌పుట్‌కు అనుకూలంగా ఉంటుంది మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ షిఫ్ట్ ఫంక్షన్‌ను కలిగి ఉంటుంది. EOM వేగవంతమైనది, కానీ డ్రైవ్ సంక్లిష్టత ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు విలుప్త నిష్పత్తి తక్కువగా ఉంటుంది. తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం, సూక్ష్మీకరణ మరియు ఇతర లక్షణాలతో GHz వేగం మరియు అధిక విలుప్త నిష్పత్తికి SOM (SOA) సరైన పరిష్కారం. డైరెక్ట్ లేజర్ డయోడ్‌లు చౌకైన పరిష్కారం, కానీ స్పెక్ట్రల్ లక్షణాలలో మార్పుల గురించి తెలుసుకోండి. ప్రతి మాడ్యులేషన్ పథకం దాని స్వంత ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు పథకాన్ని ఎంచుకునేటప్పుడు అప్లికేషన్ అవసరాలను ఖచ్చితంగా అర్థం చేసుకోవడం మరియు ప్రతి పథకం యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలతో సుపరిచితులుగా ఉండటం మరియు అత్యంత అనుకూలమైన పథకాన్ని ఎంచుకోవడం ముఖ్యం. ఉదాహరణకు, పంపిణీ చేయబడిన ఫైబర్ సెన్సింగ్‌లో, సాంప్రదాయ AOM ప్రధానమైనది, కానీ కొన్ని కొత్త సిస్టమ్ డిజైన్‌లలో, SOA పథకాల ఉపయోగం వేగంగా పెరుగుతోంది, కొన్ని విండ్ liDAR సాంప్రదాయ పథకాలలో రెండు-దశల AOMని ఉపయోగిస్తాయి, ఖర్చును తగ్గించడానికి, పరిమాణాన్ని తగ్గించడానికి మరియు విలుప్త నిష్పత్తిని మెరుగుపరచడానికి కొత్త స్కీమ్ డిజైన్, SOA పథకాన్ని స్వీకరించారు. కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలో, తక్కువ వేగ వ్యవస్థ సాధారణంగా ప్రత్యక్ష మాడ్యులేషన్ పథకాన్ని స్వీకరిస్తుంది మరియు అధిక వేగ వ్యవస్థ సాధారణంగా ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ మాడ్యులేషన్ పథకాన్ని ఉపయోగిస్తుంది.