ความรู้ระดับมืออาชีพ

ไดโอดเลเซอร์แบบมอดูเลตโดยตรง

2025-03-10

สามารถใช้ไดโอดเลเซอร์แบบมอดูเลตโดยตรง (DML) เพื่อปรับเปลี่ยนพลังงานแสง  ใน DML กำลังไฟเลเซอร์ถูกปรับโดยการเปลี่ยนกระแสปั๊มในตัวกลางเกนเลเซอร์ กระแสปั๊มถูกควบคุมโดยสัญญาณไดรฟ์ไฟฟ้า โดยทั่วไประบบการตรวจจับโดยตรง (DD) นี้มักจะใช้ keying on-off (OOK) กล่าวอีกนัยหนึ่งกระแสปั๊มของ DML จะเปลี่ยนผ่านสัญญาณไบนารี


หลังจากการส่งผ่านไฟเบอร์ออปติคอลและการตรวจสอบด้วยแสงตัวรับสัญญาณจะทำการกู้คืนนาฬิกาและตั้งค่าเกณฑ์ที่เหมาะสมเพื่อตรวจสอบว่าสัญลักษณ์ที่ได้รับนั้นเป็นตรรกะ 0 หรือ 1

โดยทั่วไปแล้วการกรองดิจิตอลแบบปรับตัวไม่ได้ใช้ หากมีการรบกวน intersymbol มันจะไม่ถูกบรรเทาก่อนการตัดสินใจของสัญลักษณ์

นอกจากนี้สำหรับการส่งสัญญาณระยะสั้นการเข้ารหัสการแก้ไขข้อผิดพลาดไปข้างหน้า (FEC) มักจะไม่ใช้

ข้อได้เปรียบของ DML อยู่ในกระบวนการมอดูเลตที่ถูกนำไปใช้ภายในแหล่งกำเนิดเลเซอร์ช่วยลดความจำเป็นในการมีเพศสัมพันธ์ทางแสงระหว่างเลเซอร์และโมดูเลเตอร์

วิธีนี้สามารถลดต้นทุนการผลิตและบรรจุภัณฑ์ได้

ระบบ DD ที่ใช้ DML เหมาะสำหรับระบบ 10 GB/s

การสาธิตการวิจัยและห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่า DML สามารถบรรลุแบนด์วิดท์เกิน 50 GHz และสามารถปรับข้อมูลด้วยความเร็วมากกว่า 100 GB/s

อย่างไรก็ตามการประยุกต์ใช้ระบบ DD ที่ใช้ DML ส่วนใหญ่ถูก จำกัด ด้วยอัตราส่วนการสูญพันธุ์ที่ จำกัด ของ DML และปัญหาเช่นเลเซอร์ร้องเจี๊ยก ๆ ซึ่งจะเปลี่ยนความถี่เลเซอร์โดยตรง

สำหรับระบบ DD โมดูเลเตอร์ภายนอกที่เป็นที่นิยมคือโมดูเลเตอร์ที่ดูดซับด้วยไฟฟ้า (EAM)

EAMs มักจะผลิตในรูปแบบของท่อนำคลื่นเซมิคอนดักเตอร์และติดตั้งอิเล็กโทรดเพื่อใช้สนามไฟฟ้าตั้งฉากกับทิศทางของการแพร่กระจายของลำแสงแสง

สนามไฟฟ้าที่ใช้จะเปลี่ยนสเปกตรัมการดูดกลืนแสงของเซมิคอนดักเตอร์ (ดังนั้นการเปลี่ยนกำลังเอาต์พุตของโมดูเลเตอร์) คุณสมบัติที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ Franz-Keldysh

EAM สามารถทำงานที่แรงดันไฟฟ้าไดรฟ์ต่ำ (ประมาณ 2 V) และให้แบนด์วิดท์เกิน 100 GHz

พวกเขาสามารถรวมเข้ากับเลเซอร์ตอบรับแบบกระจายบนชิปเดียวกันและการรวมกันของเลเซอร์และ EAM นี้เรียกว่าเลเซอร์โมดูเลเตอร์ที่ดูดซึมด้วยไฟฟ้า (EML)

แม้ว่า EMLs จะมีอัตราส่วนการสูญพันธุ์ที่ดีกว่า DML แต่พวกเขายังคงผลิตเสียงร้องเจี๊ยก ๆ

เพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งนี้สามารถใช้ Mach-Zehnder Modulators (MZMS) ได้

MZMS เป็นอีกประเภทหนึ่งของโมดูเลเตอร์ภายนอกที่ได้รับการปรับความเข้มโดยการรวมตัวปรับสองเฟสในการกำหนดค่า interferometer mach-zehnder

การใช้ไดรฟ์ที่แตกต่างกันหรือการกำหนดค่าแบบพุชดึง MZMS สามารถปรับเปลี่ยนได้

X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept