Optikoa Modulazioa

Optik Modulazioaren Definizioa

Optik modulazioak argi-onda bat aldatzen du informazioa duten altu-hertzeko elektrikoaren seguruan oinarrituta. Aldatutako argi-ondak ondoren transmititzen dira, transparente edo fibra optiko kable baten bidez.

Zehatzago esanda, optik modulazioa informazioa duten elektriko seguru bat argi-seguru erditzera bihurtzea da. Bi aldaketak datuen transmitapen efizientea eta finkotasuna luzeetan ditu.

Ondoren, bi modu desberdin daude optik seguruak modulatzeko, hauek dira:

Modulazio Zuzena

Izena adierazten du bezala, modulazio zuzena teknika bat da non informazioa emandako transmisioa zuzenean gehitzen baita itxura-argia izeneko itxura baten argi-arrakadara. Hauetan, itxura-argia (ohikoa laser) osagarriaren elektriko seguru zuzenean aldatzen da. Hau argi indarra aldatzen du, modulatzaile optiko bereizta bat erabili gabe.

Hala ere, teknika hau akats handiak ditu. Hauek espontaneoko eta induzioko emisioen egonleku eta photonen egonlekuarekin zer egin dute. Laser transmisore bat erabiliz, laserak aktibatzen eta desaktibatzen da elektriko seguruaren arabera. Prozesu honetan, laserren lerro-lodiera zabaltzen da, fenomeno hau chirp deitzen da. Zabalpen honek modulazio zuzenaren aplikazioa murriztu egiten du, 2.5 Gbps baino gehiagoko datu-tasentzat ez duelako egoki izango.

Modulazio Kanpokoa

Alderantziz, modulazio kanpokoa modulatzaile optiko bereizta bat erabiltzen du argi-ondak aldatzeko eta ezaugarriak aldatzeko. Teknika hau 10 Gbps baino gehiagoko datu-tasentzat egokia da. Abantaila du datu azkarrekoekin, baina ez da beharrezkoa modulazio kanpokoa bakarrik datu-tasun handietarako erabili, beste kasuetan ere erabil daiteke.

Ondorengo irudia modulatzaile kanpoko bat zein moduan funtzionatzen duen azaltzen du, nola interakzioa egiten duen argi-ondarekin modulazio desiratua lortzeko.

Modulazio Kanpokoaren Xehetasunak

Modulazio kanpokotan, lehenengo elementua itxura-argia da, ohikoa laser diode bat. Laser diodearen ondoren, modulatzaile optiko circuitua agertzen da. Circuitu hau itxura-argia izeneko itxura baten argi-onda aldatzen du datuen elektriko seguruaren arabera.

Laser diodeak amplitud konstanteko argi-seguru bat sortzen du. Horrela, argi-seguruaren amplitud aldatzen baino, elektriko seguruak argi-seguruaren indarra aldatzen du. Emaitza gisa, modulatzailearen irteeran, orduan aldatzen diren argi-ondak sortzen dira, elektriko sarreran kodeatutako informazioa kargatuta.

Garrantzitsu da jakitea modulatzaile kanpoko circuituak bi modutan diseinatu daitezkeela. Batzuei itxura-argiarekin integrazioa egiten zaie, soluzio trinko eta errazgarria sortuz. Besteen artean, balio du erabiltzaileak modulatzaile kanpoko bat erabili dezakeela, sistema diseinua eta integrazioa askoz flexibiloa egiten duena.

Modulatzaile optikoak, modulazio kanpokoaren prozesuan, bi mota nagusitan sailkatzen dira:

Elektro-Optiko Fase Modulatzailea

Mach-Zehnder modulatzaile gisa ere ezagutzen da, modulatzaile optiko mota honek lithium niobate materiala erabiltzen du. Lithium niobatearen ezaugarri unikoen bidez, elektriko seguruen arabera argi-ondak zehatz aldatzen dira. Ondorengo irudia elektro-optiko kanpoko modulatzailearen funtzionamendua azaltzen du, elektriko eta optiko elementuen arteko interakzioaren bidez argi-ondak aldatzen diren moduan.

Elektro-Optiko Fase Modulatzailearen Funtzionamendua

Elektro-optiko fase modulatzailean, argi-ondak banatzen dituen elementuak eta batzen dituen elementuak papel garrantzitsua dute. Argi-onda bat modulatzailean sartzean, banatzaileak argi-onda bat bi zati berdinetan banatzen du, bakoitzak ibilbide desberdina hartzen du. Ondoren, elektriko seguru bat argi-ondaren fasea aldatzen du.

Ibilbide desberdinean joan ondoren, bi argi-ondak elkarri lotzen dira. Bi modu daude horixe: era positibo edo negatibo. Era positiboan, bi argi-ondak elkarrengandik lagungarriak dira, argi-onda argi bat sortzen du modulatzailearen irteeran, pulso 1 bezala adierazten da. Aldiz, era negatiboan, bi argi-ondak elkarrengandik kendu egiten dira, argi-onda bat sortzen ez duenez, pulso 0 adierazten da.

Elektro-Absorbizio Modulatzailea

Elektro-absorbizio modulatzailea indium fosforo materiala erabiltzen du. Modulatzaile mota honetan, elektriko seguruak informazioa duten materialen ezaugarriak aldatzen ditu. Ezaugarrien aldaketaren arabera, pulso 1 edo 0 sortzen da irteeran.

Elektro-absorbizio modulatzailea laser diode batengandik integratu daiteke eta butterfly pakete estandarraren barruan kokatu. Diseinu hau abantailu handiak ditu. Modulatzailea eta laser diode bat unitate bakar batean bateratzen badira, gailuaren espazioa murrizten da. Gainera, indar erabilera optimizatzen da eta tensio eskasua murrizten da, modulatzaile kanpoko eta laser itxura desberdinekin batera erabiltzea baino, modu trinkoagoa, efizientzagoa eta praktikoa izan daitekeen soluzioa sortzen du.