Διαμορφωμένη δίοδος λέιζερ

Η άμεση διαμορφωμένη δίοδος λέιζερ (DML) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη ρύθμιση της οπτικής ισχύος.  Στο DML, η ισχύς εξόδου λέιζερ ρυθμίζεται αλλάζοντας το ρεύμα της αντλίας στο μέσο κέρδους λέιζερ. Το ρεύμα της αντλίας ελέγχεται από ένα σήμα ηλεκτρικής κίνησης. Αυτός ο τύπος συστήματος άμεσης ανίχνευσης (DD) χρησιμοποιεί συνήθως on-off πληκτρολόγηση (OOK). Με άλλα λόγια, το ρεύμα της αντλίας του DML αλλάζει μέσω δυαδικών σημάτων.

Μετά τη μετάδοση οπτικών ινών και τη φωτοανθεκτικότητα, ο δέκτης εκτελεί την ανάκτηση ρολογιού και ορίζει τα κατάλληλα όρια για να προσδιορίσει εάν το ληφθέν σύμβολο είναι λογική 0 ή 1.

Γενικά, δεν χρησιμοποιείται προσαρμοστικό ψηφιακό φιλτράρισμα. Εάν υπάρχει παρεμβολή Intersymbol, δεν θα μετριαστεί πριν από την απόφαση συμβόλων.

Επιπλέον, για τη μετάδοση μικρής απόστασης, η κωδικοποίηση διόρθωσης σφαλμάτων προς τα εμπρός (FEC) δεν χρησιμοποιείται συνήθως.

Το πλεονέκτημα του DML έγκειται στη διαδικασία διαμόρφωσης που εφαρμόζεται μέσα στην πηγή λέιζερ, εξαλείφοντας την ανάγκη οπτικής σύζευξης μεταξύ του λέιζερ και του διαμορφωτή.

Αυτή η μέθοδος μπορεί να ελαχιστοποιήσει το κόστος κατασκευής και συσκευασίας.

Τα συστήματα DD που βασίζονται σε DML είναι κατάλληλα για συστήματα 10 GB/S.

Οι ερευνητικές και εργαστηριακές διαδηλώσεις δείχνουν ότι το DML μπορεί να επιτύχει εύρος ζώνης άνω των 50 GHz και μπορεί να ρυθμίσει τα δεδομένα σε ταχύτητες άνω των 100 GB/s.

Ωστόσο, η εφαρμογή των συστημάτων DD που βασίζονται σε DML περιορίζεται κυρίως από τον περιορισμένο λόγο εξαφάνισης του DML και ζητήματα όπως το λέιζερ, το οποίο μεταβάλλει άμεσα τη συχνότητα του λέιζερ.

Για τα συστήματα DD, ένας δημοφιλής εξωτερικός διαμορφωτής είναι ο ηλεκτρικά απορροφημένος διαμορφωτής (EAM).

Τα EAMs συνήθως κατασκευάζονται με τη μορφή κυματοδηγών ημιαγωγών και εξοπλισμένα με ηλεκτρόδια για να εφαρμόσουν ένα ηλεκτρικό πεδίο κάθετο προς την κατεύθυνση της διάδοσης της δέσμης φωτός.

Το εφαρμοσμένο ηλεκτρικό πεδίο μεταβάλλει το φάσμα οπτικής απορρόφησης του ημιαγωγού (αλλάζοντας έτσι την ισχύ εξόδου του διαμορφωτή), μια ιδιότητα γνωστή ως φαινόμενο Franz-Keldysh.

Τα EAMs μπορούν να λειτουργούν σε χαμηλές τάσεις κίνησης (περίπου 2 V) και να παρέχουν εύρος ζώνης άνω των 100 GHz.

Μπορούν να ενσωματωθούν με κατανεμημένα λέιζερ ανατροφοδότησης στο ίδιο τσιπ, και αυτός ο συνδυασμός λέιζερ και EAM ονομάζεται ηλεκτρικά απορροφάται λέιζερ διαμορφωτή (EML).

Αν και οι EMLs έχουν καλύτερες αναλογίες εξαφάνισης από τα DMLs, εξακολουθούν να παράγουν διαμόρφωση διαμόρφωσης.

Για να αποφευχθεί αυτό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαμορφωτές Mach-Zehnder (MZMs).

Τα MZM είναι ένας άλλος τύπος εξωτερικού διαμορφωτή που επιτυγχάνει διαμόρφωση έντασης συνδυάζοντας δύο διαμορφωτές φάσης σε μια διαμόρφωση συμβολομέτρου Mach-Zehnder.

Χρησιμοποιώντας διαμορφώσεις διαφορικής κίνησης ή ώθησης, τα MZMs μπορούν να επιτύχουν διαμόρφωση χωρίς ChIRP.