Suoraan moduloitu laser diodi

Suoraa moduloitua laser diodia (DML) voidaan käyttää optisen tehon moduloimiseen.  DML: ssä laserlähtötehoa säädetään muuttamalla pumpun virta laservahvistusväliaineessa. Pumpun virtaa ohjataan sähköisellä käyttösignaalilla. Tämän tyyppinen suora havaitsemisjärjestelmä (DD) käyttää tyypillisesti on-off-näppäimistöä (OOK). Toisin sanoen DML: n pumpun virtaa muutetaan binaarisignaalien avulla.

Optisen kuidun siirron ja valonsuojelun jälkeen vastaanotin suorittaa kellon palautuksen ja asettaa asianmukaiset kynnysarvot määrittääkseen, onko vastaanotettu symboli logiikka 0 vai 1.

Yleensä mukautuvaa digitaalista suodatusta ei käytetä; Jos intersymbolien häiriöitä on, sitä ei lievennetä ennen symbolipäätöstä.

Lisäksi lyhyen matkan lähettämistä varten, eteenpäin suuntautuvaa virheenkorjausta (FEC) koodausta ei yleensä käytetä.

DML: n etu on sen modulaatioprosessissa, joka toteutetaan laserlähteessä, mikä eliminoi optisen kytkemisen tarpeen laserin ja modulaattorin välillä.

Tämä menetelmä voi minimoida valmistus- ja pakkauskustannukset.

DML-pohjaiset DD-järjestelmät sopivat 10 GB/s-järjestelmiin.

Tutkimus- ja laboratorion demonstraatiot osoittavat, että DML voi saavuttaa kaistanleveydet, jotka ylittävät 50 GHz ja voivat moduloida tietoja nopeudella yli 100 Gt/s.

DML-pohjaisten DD-järjestelmien soveltamista rajoittaa kuitenkin pääasiassa DML: n rajoitettu sukupuutto-suhde ja kysymykset, kuten laserkipuja, joka muuttaa suoraan lasertaajuutta.

DD -järjestelmille suosittu ulkoinen modulaattori on sähköisesti absorboitu modulaattori (EAM).

EAM: t valmistetaan tyypillisesti puolijohde -aaltoputkien muodossa ja varustetaan elektrodeilla sähkökentän levittämiseksi kohtisuorassa valonsäteen etenemisen suuntaan.

Käytetty sähkökenttä muuttaa puolijohteen optisen absorptiospektrin (muuttaen siten modulaattorin lähtötehoa), ominaisuus, joka tunnetaan nimellä Franz-Keldysh -vaikutus.

EAM: t voivat toimia alhaisissa käyttöjännitteissä (noin 2 V) ja tarjota kaistanleveyttä yli 100 GHz.

Ne voidaan integroida hajautetuilla palautelasereilla samalla sirulla, ja tätä laserin ja EAM: n yhdistelmää kutsutaan sähköisesti absorboitua modulaattorin laseria (EML).

Vaikka EMLS: llä on parempia sukupuuttoon liittyviä suhteita kuin DML: llä, ne tuottavat silti modulaation siristumista.

Tämän välttämiseksi voidaan käyttää Mach-Zehnder-modulaattoreita (MZM).

MZM: t ovat toisen tyyppisiä ulkoisia modulaattoreita, jotka saavuttavat intensiteettimodulaation yhdistämällä kaksivaiheinen modulaattori Mach-Zehnder-interferometrin kokoonpanoon.

Eri Differential Drive- tai Push Pull -kokoonpanoilla MZMS voi saavuttaa sirpaleetonta modulaatiota.