Dört umumy modulýatoryň umumy syny

Dört umumy modulýatoryň umumy syny

Bu makalada süýümli lazer ulgamlarynda iň köp ulanylýan dört modulýasiýa usuly (nanosekund ýa-da subnanosekund wagt zolagynda lazer amplitudasyny üýtgetmek) tanyşdyrylýar. Bularyň arasynda AOM (akusto-optik modulýasiýa), EOM (elektro-optik modulýasiýa), SOM/ bar.SOA(ýarymgeçirijili ýagtylygyň güýçlendirilmegi, şeýle hem ýarymgeçiriji modulýasiýasy hökmünde bellidir) wegöni lazer modulýasiýasyOlaryň arasynda AOM,EOM,SOM daşarky modulýasiýa ýa-da gytaklaýyn modulýasiýa degişlidir.

1. Akusto-optik modulýator (AOM)

Akusto-optik modulýasiýa maglumaty optiki daşaýjylara ýüklemek üçin akusto-optik täsiri ulanýan fiziki prosesdir. Modulýasiýa edilende, elektrik signaly (amplituda modulýasiýa) ilki bilen elektrik signalyny ultrases meýdanyna öwürýän elektroakustik öwrüjige berilýär. Yşyk tolkuny akusto-optik gurşawdan geçende, optiki daşaýjy modulýasiýa edilýär we akusto-optik täsir sebäpli maglumat daşaýjy intensiwlik modulýasiýa edilen tolkuna öwrülýär.

2. Elektro-optiki modulýator(EOM)

Elektro-optiki modulýator litium niobaty kristallarynyň (LiNb03), GaAs kristallarynyň (GaAs) we litium tantalat kristallarynyň (LiTa03) elektro-optiki täsirlerini ulanýan modulýatordyr. Elektro-optiki täsir elektro-optiki kristala naprýaženiýe berlende, elektro-optiki kristalyň döwülme görkezijisiniň üýtgemegine, kristalyň ýagtylyk tolkun häsiýetleriniň üýtgemegine we optiki signalyň fazasynyň, amplitudasynyň, intensiwliginiň we polýarizasiýa ýagdaýynyň modulýasiýasynyň amala aşyrylmagyna getirýär.

Surat: EOM sürüji zynjyrynyň tipiki konfigurasiýasy

3. Ýarymgeçirijili optiki modulýator/Ýarymgeçirijili optiki güýçlendiriji (SOM/SOA)

Ýarymgeçirijili optiki güýçlendiriji (SOA) adatça optiki signaly güýçlendirmek üçin ulanylýar, ol çip, az energiýa sarp edilişi, ähli zolaklary goldamak ýaly artykmaçlyklara eýedir we EDFA ýaly däp bolan optiki güýçlendirijilere geljekki alternatiwa bolup durýar (Erbium bilen lehimlenen süýüm güýçlendirijisi). Ýarymgeçiriji optiki modulýator (SOM) ýarymgeçiriji optiki güýçlendiriji bilen bir enjamdyr, ýöne onuň ulanylyş usuly däp bolan SOA güýçlendirijisi bilen ulanylyş usulyndan birneme tapawutlanýar we ýagtylyk modulýatory hökmünde ulanylanda üns berýän görkezijileri güýçlendiriji hökmünde ulanylýan görkezijilerden birneme tapawutlanýar. Optiki signal güýçlendirmek üçin ulanylanda, SOA-nyň çyzykly sebitde işlemegini üpjün etmek üçin adatça SOA-a durnukly hereketlendiriji tok berilýär; Optiki impulslary modulirlemek üçin ulanylanda, ol SOA-a üznüksiz optiki signallary girizýär, SOA hereketlendiriji tokuny dolandyrmak üçin elektrik impulslaryny ulanýar we soňra SOA çykyş ýagdaýyny güýçlendirme/ýapyşdyrmak hökmünde dolandyrýar. SOA güýçlendirme we ýapyşdyrmak häsiýetlerini ulanyp, bu modulýasiýa režimi optiki süýüm duýujylygy, LiDAR, OCT lukmançylyk suratlandyrmasy we beýleki ugurlar ýaly käbir täze ulanylyşlara ýuwaş-ýuwaşdan ulanyldy. Esasanam, deňeşdirme boýunça ýokary göwrüm, energiýa sarp edilişi we öçme gatnaşygyny talap edýän käbir senariýalar üçin.

4. Lazeriň göni modulýasiýasy, aşakdaky suratda görkezilişi ýaly, lazeriň hereketlendiriji toguny gönüden-göni dolandyrmak arkaly optiki signaly hem modulýalaşdyryp biler, göni modulýasiýa arkaly 3 nanosekundlyk impuls giňligi alynýar. Impulsyň başynda lazer daşaýjysynyň gowşamagy sebäpli bir çişme bardygyny görmek bolýar. Eger siz takmynan 100 pikosekundlyk impuls almak isleseňiz, bu çişmeden peýdalanyp bilersiňiz. Ýöne adatça biz bu çişmeden peýdalanmak islemeýäris.

Jemlemek

AOM birnäçe wattlyk optiki güýç üçin amatlydyr we ýygylyk geçiş funksiýasyna eýedir. EOM çalt, ýöne hereketlendirijiniň çylşyrymlylygy ýokary we sönme gatnaşygy pes. SOM (SOA) GHz tizligi we ýokary sönme gatnaşygy üçin iň amatly çözgüt bolup, az energiýa sarp edilişi, kiçileşdirilmegi we beýleki aýratynlyklary bilen tapawutlanýar. Göni lazer diodlary iň arzan çözgütdir, ýöne spektral häsiýetlerdäki üýtgeşmelere üns bermeli. Her bir modulýasiýa shemasynyň öz artykmaçlyklary we kemçilikleri bar we shema saýlanda ulanylyş talaplaryny dogry düşünmek, her bir shemanyň artykmaçlyklary we kemçilikleri bilen tanyş bolmak we iň amatly shemany saýlamak möhümdir. Mysal üçin, paýlanan süýümli duýujylykda däp bolan AOM esasydyr, ýöne käbir täze ulgam dizaýnlarynda SOA shemalarynyň ulanylyşy çalt ösýär, käbir ýel liDAR däp bolan shemalarynda iki tapgyrly AOM ulanylýar, täze shema dizaýnynda çykdajylary azaltmak, ölçegleri azaltmak we sönme gatnaşygyny gowulandyrmak üçin SOA shemasy ulanylýar. Aragatnaşyk ulgamynda pes tizlikli ulgam adatça göni modulýasiýa shemasyny, ýokary tizlikli ulgam bolsa adatça elektro-optik modulýasiýa shemasyny ulanýar.