चार सामान्य मॉड्युलेटरचे विहंगावलोकन

चार सामान्य मॉड्युलेटरचे विहंगावलोकन

या पेपरमध्ये चार मॉड्यूलेशन पद्धती (नॅनोसेकंद किंवा सबनानोसेकंद टाइम डोमेनमध्ये लेसर मोठेपणा बदलणे) सादर केले गेले आहेत जे सामान्यत: फायबर लेसर सिस्टममध्ये वापरले जातात. यामध्ये एओएम (अकॉस्टो-ऑप्टिक मॉड्युलेशन), ईओएम (इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेशन), एसओएम/एसओए(सेमीकंडक्टर लाइट एम्प्लिफिकेशन ज्याला सेमीकंडक्टर मॉड्यूलेशन देखील म्हटले जाते) आणिडायरेक्ट लेसर मॉड्यूलेशन? त्यापैकी, एओएम,ईओएम, एसओएम बाह्य मॉड्यूलेशन किंवा अप्रत्यक्ष मॉड्यूलेशनशी संबंधित आहे.

1. अकॉस्टो-ऑप्टिक मॉड्युलेटर (एओएम)

अकॉस्टो-ऑप्टिक मॉड्यूलेशन ही एक भौतिक प्रक्रिया आहे जी ऑप्टिकल कॅरियरवर माहिती लोड करण्यासाठी अकॉस्टो-ऑप्टिक इफेक्टचा वापर करते. मॉड्युलेशन करताना, इलेक्ट्रिकल सिग्नल (मोठेपणा मॉड्यूलेशन) प्रथम इलेक्ट्रो-अकॉस्टिक ट्रान्सड्यूसरवर लागू केले जाते, जे इलेक्ट्रिकल सिग्नलला अल्ट्रासोनिक क्षेत्रात रूपांतरित करते. जेव्हा लाइट वेव्ह अकॉस्टो-ऑप्टिक माध्यमातून जाते, तेव्हा ऑप्टिकल कॅरियर मॉड्यूलेटेड केले जाते आणि अकॉस्टो-ऑप्टिक क्रियेमुळे एक तीव्रता मॉड्युलेटेड वेव्ह कॅरींग माहिती बनते

2. इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्युलेटर(ईओएम)

इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर एक मॉड्युलेटर आहे जो लिथियम निओबेट क्रिस्टल्स (लिनबी ०3), जीएएएस क्रिस्टल्स (जीएएएस) आणि लिथियम टँटलॅट क्रिस्टल्स (एलआयटीए ०3) सारख्या विशिष्ट इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल क्रिस्टल्सच्या इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल प्रभावांचा वापर करतो. इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल प्रभाव असा आहे की जेव्हा व्होल्टेज इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल क्रिस्टलवर लागू केला जातो, तेव्हा इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल क्रिस्टलचा अपवर्तक निर्देशांक बदलेल, परिणामी क्रिस्टलच्या प्रकाश वेव्ह वैशिष्ट्यांमध्ये बदल होतात आणि फेजचे मॉड्यूलेशन, मोठेपणा, तीव्रता आणि ऑप्टिकल सिग्नलची ध्रुवीकरण स्थिती लक्षात येते.

आकृती: ईओएम ड्रायव्हर सर्किटची ठराविक कॉन्फिगरेशन

3. सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल मॉड्युलेटर/सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर (एसओएम/एसओए)

सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर (एसओए) सामान्यत: ऑप्टिकल सिग्नल एम्प्लिफिकेशनसाठी वापरला जातो, ज्यामध्ये चिपचे फायदे, कमी उर्जा वापर, सर्व बँडसाठी समर्थन इत्यादींचा फायदा आहे आणि ईडीएफए सारख्या पारंपारिक ऑप्टिकल एम्पलीफायर्सचा हा भविष्यातील पर्याय आहे (एर्बियम-डोप्ड फायबर एम्पलीफायर). सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर (एसओएम) हे सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायरसारखे समान डिव्हाइस आहे, परंतु पारंपारिक एसओए एम्पलीफायरसह वापरल्या जाणार्‍या मार्गापेक्षा ते वापरल्या जाणार्‍या मार्गापेक्षा थोडी वेगळी आहे आणि जेव्हा ते हलके मॉड्यूलेटर म्हणून वापरले जाते तेव्हा ते एम्पलीफायर म्हणून वापरल्या जाणार्‍या काही भिन्न असतात. ऑप्टिकल सिग्नल एम्प्लिफिकेशनसाठी वापरल्यास, एसओए रेषीय प्रदेशात कार्य करते हे सुनिश्चित करण्यासाठी एसओएला स्थिर ड्रायव्हिंग करंट सहसा प्रदान केला जातो; जेव्हा हे ऑप्टिकल डाळींचे सुधारित करण्यासाठी वापरले जाते, तेव्हा ते एसओएकडे सतत ऑप्टिकल सिग्नल इनपुट करते, एसओए ड्राइव्ह करंट नियंत्रित करण्यासाठी इलेक्ट्रिकल डाळी वापरते आणि नंतर एसओए आउटपुट स्टेटला प्रवर्धन/लक्ष वेधते म्हणून नियंत्रित करते. एसओए प्रवर्धन आणि क्षीणन वैशिष्ट्यांचा वापर करून, हा मॉड्युलेशन मोड हळूहळू ऑप्टिकल फायबर सेन्सिंग, लिडर, ओसीटी मेडिकल इमेजिंग आणि इतर फील्ड्स सारख्या काही नवीन अनुप्रयोगांवर लागू केला गेला आहे. विशेषत: अशा काही परिस्थितींसाठी ज्यांना तुलनेने उच्च व्हॉल्यूम, वीज वापर आणि विलुप्त होण्याचे प्रमाण आवश्यक आहे.

4. लेसर डायरेक्ट मॉड्यूलेशन थेट लेसर बायस करंट नियंत्रित करून ऑप्टिकल सिग्नलचे मॉड्युलेट देखील करू शकते, खाली दिलेल्या आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, 3 नॅनोसेकंद नाडीची रुंदी थेट मॉड्यूलेशनद्वारे प्राप्त केली जाते. हे पाहिले जाऊ शकते की नाडीच्या सुरूवातीस एक स्पाइक आहे, जो लेसर कॅरियरच्या विश्रांतीद्वारे आणला जातो. आपल्याला सुमारे 100 पिकोसेकंदांची नाडी घ्यायची असेल तर आपण हा स्पाइक वापरू शकता. परंतु सहसा आम्हाला ही स्पाइक पाहिजे नाही.

बेरीज

एओएम काही वॅट्समध्ये ऑप्टिकल पॉवर आउटपुटसाठी योग्य आहे आणि त्याचे वारंवारता शिफ्ट फंक्शन आहे. ईओएम वेगवान आहे, परंतु ड्राइव्हची जटिलता जास्त आहे आणि विलुप्त होण्याचे प्रमाण कमी आहे. एसओएम (एसओए) जीएचझेड वेग आणि उच्च विलुप्त होण्याचे प्रमाण कमी उर्जा वापर, लघुलेखन आणि इतर वैशिष्ट्यांसह इष्टतम समाधान आहे. डायरेक्ट लेसर डायोड हे सर्वात स्वस्त समाधान आहेत, परंतु वर्णक्रमीय वैशिष्ट्यांमधील बदलांविषयी जागरूक रहा. प्रत्येक मॉड्युलेशन योजनेचे स्वतःचे फायदे आणि तोटे असतात आणि योजना निवडताना अनुप्रयोग आवश्यकता अचूकपणे समजून घेणे आणि प्रत्येक योजनेचे फायदे आणि तोटे परिचित असणे आणि सर्वात योग्य योजना निवडा. उदाहरणार्थ, वितरित फायबर सेन्सिंगमध्ये, पारंपारिक एओएम मुख्य आहे, परंतु काही नवीन सिस्टम डिझाइनमध्ये एसओए योजनांचा वापर वेगाने वाढत आहे, काही पवन लिडर पारंपारिक योजनांमध्ये दोन-चरण एओएम वापरतात, खर्च कमी करण्यासाठी, आकार कमी करण्यासाठी आणि विलुप्त होण्याचे प्रमाण सुधारण्यासाठी, एसओए योजना दत्तक घेतली जाते. संप्रेषण प्रणालीमध्ये, कमी वेग प्रणाली सामान्यत: थेट मॉड्युलेशन योजना स्वीकारते आणि उच्च गती प्रणाली सामान्यत: इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेशन योजना वापरते.