ოპტიკური მოდულაცია

ოპტიკური მოდულაციის განმარტება

ოპტიკური მოდულაცია არის პროცესი, რომელშიც სინთეზი ცვლილებას ქმნის სინთეზის სიმართლეზე, რომელიც შეიცავს ინფორმაციას. შეცვლილი სინთეზები შემდეგ არის გადაცემული ხელახალი საშუალებით ან ოპტიკური ფიბრის კებლით.

უფრო ზუსტად, ოპტიკური მოდულაცია შეიძლება განიმარტოს როგორც ინფორმაცია-შევსებული ელექტრო სიგნალის გადაყვანა შესაბამის სინთეზში. ეს ტრანსფორმაცია საშუალებას აძლევს მონაცემების ეფექტურ გადაცემას დიდი დისტანციებით მაღალი სიზუსტით.

ფუნდამენტურად, ოპტიკური სიგნალების მოდულაციისთვის არის ორი განსხვავებული მიდგომა, რომლებიც კლასიფიცირდება შემდეგნაირად:

დირექტული მოდულაცია

როგორც სახელი აჩვენებს, დირექტული მოდულაცია არის ტექნიკა, სადაც გადაცემისთვის მიზნიდ ინფორმაცია დირექტულად დაკავშირდება სინთეზის სრულყოფილებას წყაროდან. ამ მიდგომაში, სინთეზის წყაროს, ჩვეულებრივ ლაზერს, დრივინგ დენი დირექტულად იცვლება ელექტრო ინფორმაციის სიგნალის მიხედვით. ეს დირექტული დენის ცვლილება შეიძლება შექმნას შესაბამისი ცვლილება ოპტიკურ სიმძლავრეში, გამორიცხვით ცარიელი ოპტიკური მოდულაციორების საჭიროების მოდულაციაში.

თუმცა, ეს მოდულაციის ტექნიკა აქვს მნიშვნელოვანი ნაკლებობები. ეს ძირითადად დაკავშირებულია სპონტანური და გამოწვეული გამოსხივების არაბადის დროებთან და სინთეზის წყაროს ფოტონის დროთან. დირექტული მოდულაციის გამოყენებისას ლაზერი ჩართული არის და გამორთული ელექტრო სიგნალის ან დრივინგ დენის მიხედვით. ამ პროცესში, ლაზერის სპექტრული გაფართოება გაიზარდება, რითაც ცნობილია როგორც ჩირპი. ეს ლაზერის სპექტრული გაფართოების გაზრდა სერიოზულად შეზღუდავს დირექტული მოდულაციის გამოყენებას, რაც ხელს უშლის მონაცემების გადაცემას 2,5 Gbps-ზე მეტი სიჩქარით.

ექსტერნალური მოდულაცია

საპირისპიროდ, ექსტერნალური მოდულაცია გამოიყენებს დედაქტირებულ ოპტიკურ მოდულაციორებს სინთეზების შეცვლას და მათ მახასიათებლების შეცვლას. ეს ტექნიკა განსაკუთრებით კარგად ეფუძნება სიგნალების მოდულაციას 10 Gbps-ზე მეტი სიჩქარით. თუმცა, მას არ აქვს მისი გამოყენების მხოლოდ მაღალი სიჩქარის სიგნალების შესახებ სტრიქტური მოთხოვნა; ის შეიძლება გამოყენებულ იყოს სხვა სცენარიაში ასევე.

შემდეგი ფიგურა ილუსტრირებს ექსტერნალური მოდულაციორის მუშაობის მექანიზმს, გამოსახავს როგორ ინტერაქტირებს სინთეზი სინთეზის შესაბამისი მოდულაციის მისაღებად.

ექსტერნალური მოდულაციის დეტალები

ექსტერნალური მოდულაციის დიზაინში, პირველი კომპონენტი არის სინთეზის წყარო, ჩვეულებრივ ლაზერ დიოდი. ლაზერ დიოდის შემდეგ, შემოსავალი ელექტრო სიგნალის მიხედვით სინთეზის მოდულაციორის სქემა შეიცვლება.

ლაზერ დიოდი შეიქმნება სინთეზი მუდმივი ამპლიტუდით. შესაბამისად, არა სინთეზის ამპლიტუდის შეცვლის ნაცვლად, ელექტრო სიგნალი ინფლუენცირებს სინთეზის გამომავალ სიმძლავრეზე. შედეგად, მოდულაციორის გამომავალში შეიქმნება დროთა ფუნქციით ცვლილების სინთეზი, რომელიც ეფექტურად შეიცავს ელექტრო შესაბამის ინფორმაციას.

მნიშვნელოვანია შევიცავოთ, რომ ექსტერნალური მოდულაციორის სქემა შეიძლება შეიქმნას ორი გზით. ის შეიძლება ინტეგრირებული იყოს სინთეზის წყაროთან, რაც ქმნის უფრო კომპაქტურ და შესრულებულ გადასახადს. ან ის შეიძლება მუშაობდეს ცარიელი, დადებითი მოწყობილობა, რაც უზრუნველყოფს სისტემის დიზაინის და ინტეგრაციის ფლექსიბილობას.

ოპტიკური მოდულაციორები, რომლებიც ცენტრალური არიან ექსტერნალური მოდულაციის პროცესში, შეიძლება განსაზღვროს ორი ძირითადი ტიპი:

ელექტრო-ოპტიკური ფაზის მოდულაციორი

ასევე ცნობილი როგორც მახი-ზეჰნდერის მოდულაციორი, ეს ტიპის ოპტიკური მოდულაციორი ძირითადად არის შემუშავებული ლითონიური ნიობატის რეალური მასალით. ლითონიური ნიობატის უნიკალური თვისებები შესაძლებლობას აძლევს სინთეზის ზუსტ მართვას ელექტრო შესაბამისი შესაბამისი შესაბამისი შესაბამისი. შემდეგი ფიგურა ილუსტრირებს ელექტრო-ოპტიკური ექსტერნალური მოდულაციორის მუშაობის მექანიზმს, რომელიც დეტალურად აღწერს როგორ ინტერაქტირებს ელექტრო და სინთეზის კომპონენტები სინთეზის შეცვლისთვის.

ელექტრო-ოპტიკური ფაზის მოდულაციორის მუშაობა

ელექტრო-ოპტიკური ფაზის მოდულაციორში, ბიმის დაყოფის და ბიმის კომბინირების მოდულაციორები თავსაქცევად მუშაობენ სინთეზების მართვაში. როდესაც სინთეზი შედის მოდულაციორში, ბიმის დაყოფის მოდულაციორი დაყოფს სინთეზს ორ ტოლ ნაწილად, რომელიც დირექტულად არის გადართული სხვადასხვა გზაზე. შემდეგ, შესაბამისი ელექტრო სიგნალი შეცვლის სინთეზის ფაზას ერთ-ერთი ამ გზების გასწვრივ მიმავალ სინთეზზე.

სინთეზების გადატარების შემდეგ თავის შესაბამის გზებზე, ორი სინთეზი მიდის ბიმის კომბინირების მოდულაციორში, სადაც ისინი კომბინირდებიან. ეს კომბინირება შეიძლება ხდეს ორი გზით: კონსტრუქტიულად ან დესტრუქტიულად. როდესაც კონსტრუქტიული კომბინირება ხდება, კომბინირებული სინთეზები ერთმანეთს დახურავენ, რითაც შეიქმნება სინთეზი მოდულაციორის გამომავალში, როგორც არის წარმოდგენილი პულსი 1-ით. შესაბამისად, დესტრუქტიული კომბინირებისას, ორი ნახევარი სინთეზი ერთმანეთს უბრალოდ აკარგებს, რითაც შეიქმნება სინთეზი მოდულაციორის გამომავალში, როგორც არის წარმოდგენილი პულსი 0-ით.

ელექტრო-აბსორბციული მოდულაციორი

ელექტრო-აბსორბციული მოდულაციორი ძირითადად არის შემუშავებული ინდიუმის ფოსფიდის მასალით. ამ ტიპის მოდულაციორში, ელექტრო სიგნალი ინფორმაციით შეცვლის მასალის თვისებებს, რომლის მიხედვით სინთეზი გადის. ამ თვისებების შეცვლის მიხედვით, შეიქმნება პულსი 1 ან 0 გამომავალში.

შესაბამისად, ელექტრო-აბსორბციული მოდულაციორი შეიძლება ინტეგრირებული იყოს ლაზერ დიოდთან და დახურული იყოს სტანდარტულ ბატტერფლაი პაკეტში. ეს ინტეგრირებული დიზაინი არის მნიშვნელოვანი ადვილებებით. მოდულაციორის და ლაზერ დიოდის შესაბამისი ერთი ერთეული შექმნის შესაბამისი მოწყობილობა, რაც შეიცვლის მოწყობილობის სიდიდეს. ასევე, ეს აუმჯობესებს ენერგიის კონსუმციას და შეიცვლის ვოლტაჟის მოთხოვნებს საპირისპიროდ ცარიელი ლაზერ წყაროს და მოდულაციორის სქემის გამოყენებას, რაც ხდება უფრო კომპაქტური, ეფექტური და პრაქტიკული გადასახადი სხვადასხვა სინთეზის კომუნიკაციის აპლიკაციებისთვის.