පොදු මොඩියුලේටර් හතරක් පිළිබඳ දළ විශ්ලේෂණය

පොදු මොඩියුලේටර් හතරක් පිළිබඳ දළ විශ්ලේෂණය

මෙම පත්‍රිකාව ෆයිබර් ලේසර් පද්ධතිවල බහුලව භාවිතා වන මොඩියුලේෂන් ක්‍රම හතරක් (නැනෝ තත්පර හෝ උපනනෝ තත්පර කාල වසමේ ලේසර් විස්තාරය වෙනස් කිරීම) හඳුන්වා දෙයි. මේවාට AOM (acousto-optic modulation), EOM (electro-optic modulation), SOM/SOA(අර්ධ සන්නායක ආලෝක විස්තාරණය අර්ධ සන්නායක මොඩියුලේෂන් ලෙසද හැඳින්වේ), සහසෘජු ලේසර් මොඩියුලේෂන්. ඔවුන් අතර, AOM,EOM,SOM බාහිර මොඩියුලේෂන් හෝ වක්‍ර මොඩියුලේෂන් වලට අයත් වේ.

1. Acousto-optic Modulator (AOM)

Acousto-optic modulation යනු දෘශ්‍ය වාහකයට තොරතුරු පැටවීම සඳහා ධ්වනි-දෘෂ්‍ය ආචරණය භාවිතා කරන භෞතික ක්‍රියාවලියකි. මොඩියුලේට් කරන විට, විද්‍යුත් සංඥාව (amplitude modulation) ප්‍රථමයෙන් විද්‍යුත් ධ්වනි පරිවර්තකයට යොදන අතර එමඟින් විද්‍යුත් සංඥාව අතිධ්වනික ක්ෂේත්‍රය බවට පරිවර්තනය කරයි. ආලෝක තරංගය ධ්වනි දෘෂ්‍ය මාධ්‍යය හරහා ගමන් කරන විට, දෘෂ්‍ය වාහකය මොඩියුලේට් කර ධ්වනි දෘෂ්‍ය ක්‍රියාව හේතුවෙන් තොරතුරු රැගෙන යන තීව්‍රතා මොඩියුලේටඩ් තරංගයක් බවට පත් වේ.

2. විද්‍යුත් දෘශ්‍ය මොඩියුලේටරය(EOM)

විද්‍යුත් දෘෂ්‍ය මොඩියුලේටරයක් ​​යනු ලිතියම් නියෝබේට් ස්ඵටික (LiNb03), GaAs ස්ඵටික (GaAs) සහ ලිතියම් ටැන්ටලේට් ස්ඵටික (LiTa03) වැනි ඇතැම් විද්‍යුත් දෘශ්‍ය ස්ඵටිකවල විද්‍යුත් දෘශ්‍ය බලපෑම් භාවිතා කරන මොඩියුලේටරයකි. විද්‍යුත් දෘශ්‍ය ආචරණය යනු විද්‍යුත් ප්‍රකාශ ස්ඵටිකයට වෝල්ටීයතාව යොදන විට, විද්‍යුත් ප්‍රකාශ ස්ඵටිකයේ වර්තන දර්ශකය වෙනස් වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ස්ඵටිකයේ ආලෝක තරංග ලක්ෂණ වෙනස් වන අතර, අදියරෙහි මොඩියුලේෂන්, දෘශ්‍ය සංඥාවේ විස්තාරය, තීව්‍රතාවය සහ ධ්‍රැවීකරණ තත්ත්වය සාක්ෂාත් වේ.

රූපය: EOM ධාවක පරිපථයේ සාමාන්‍ය වින්‍යාසය

3. අර්ධ සන්නායක ඔප්ටිකල් මොඩියුලේටරය/අර්ධ සන්නායක දෘශ්‍ය ඇම්ප්ලිෆයර් (SOM/SOA)

අර්ධ සන්නායක ඔප්ටිකල් ඇම්ප්ලිෆයර් (SOA) සාමාන්‍යයෙන් දෘශ්‍ය සංඥා විස්තාරණය සඳහා භාවිතා කරයි, එය චිපයේ වාසි, අඩු බල පරිභෝජනය, සියලු කලාප සඳහා සහය යනාදිය ඇත, සහ EDFA වැනි සාම්ප්‍රදායික දෘශ්‍ය ඇම්ප්ලිෆයර් සඳහා අනාගත විකල්පයකි.එර්බියම් මාත්‍රණය කළ තන්තු ඇම්ප්ලිෆයර්) අර්ධ සන්නායක දෘෂ්‍ය මොඩියුලේටරය (SOM) යනු අර්ධ සන්නායක දෘශ්‍ය ඇම්ප්ලිෆයර් එකකට සමාන උපාංගයකි, නමුත් එය භාවිතා කරන ආකාරය සාම්ප්‍රදායික SOA ඇම්ප්ලිෆයර් සමඟ භාවිතා කරන ආකාරයට වඩා තරමක් වෙනස් වන අතර එය එය භාවිතා කරන විට එය අවධානය යොමු කරන දර්ශක වේ. ආලෝක මොඩියුලේටරය ඇම්ප්ලිෆයර් ලෙස භාවිතා කරන ඒවාට වඩා තරමක් වෙනස් වේ. දෘශ්‍ය සංඥා විස්තාරණය සඳහා භාවිතා කරන විට, SOA රේඛීය කලාපයේ ක්‍රියා කරන බව සහතික කිරීම සඳහා සාමාන්‍යයෙන් SOA වෙත ස්ථායී ධාවන ධාරාවක් සපයනු ලැබේ; එය දෘශ්‍ය ස්පන්දන මොඩියුලේට් කිරීමට භාවිතා කරන විට, එය SOA වෙත අඛණ්ඩ දෘශ්‍ය සංඥා ආදානය කරයි, SOA ධාවක ධාරාව පාලනය කිරීමට විද්‍යුත් ස්පන්දන භාවිතා කරයි, ඉන්පසු SOA ප්‍රතිදාන තත්ත්වය විස්තාරණය/අත්හරණය ලෙස පාලනය කරයි. SOA විස්තාරණය සහ දුර්වල කිරීමේ ලක්ෂණ භාවිතා කරමින්, මෙම මොඩියුලේෂන් මාදිලිය ඔප්ටිකල් ෆයිබර් සංවේදනය, LiDAR, OCT වෛද්‍ය රූපකරණය සහ වෙනත් ක්ෂේත්‍ර වැනි සමහර නව යෙදුම් සඳහා ක්‍රමයෙන් යෙදී ඇත. විශේෂයෙන්ම සාපේක්ෂ වශයෙන් ඉහළ පරිමාවක්, බලශක්ති පරිභෝජනය සහ වඳවීමේ අනුපාතය අවශ්ය වන සමහර අවස්ථා සඳහා.

4. ලේසර් සෘජු මොඩියුලේෂන් මඟින් ලේසර් නැඹුරු ධාරාව සෘජුවම පාලනය කිරීම මගින් දෘෂ්‍ය සංඥාව මොඩියුලේට් කළ හැක, පහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි, සෘජු මොඩියුලේෂන් හරහා නැනෝ තත්පර 3 ක ස්පන්දන පළලක් ලබා ගනී. ලේසර් වාහක ලිහිල් කිරීම මගින් ඇතිවන ස්පන්දනයේ ආරම්භයේ ස්පයික් ඇති බව දැකිය හැකිය. ඔබට පිකෝතත්පර 100 ක පමණ ස්පන්දනයක් ලබා ගැනීමට අවශ්‍ය නම්, ඔබට මෙම ස්පයික් භාවිතා කළ හැකිය. නමුත් සාමාන්‍යයෙන් අපිට මේ කටුව තියෙන්න ඕන නෑ.

සාරාංශ කරන්න

AOM වොට් කිහිපයකින් දෘශ්‍ය බල ප්‍රතිදානය සඳහා සුදුසු වන අතර සංඛ්‍යාත මාරු ශ්‍රිතයක් ඇත. EOM වේගවත්, නමුත් ධාවක සංකීර්ණත්වය ඉහළ වන අතර වඳවීමේ අනුපාතය අඩු වේ. SOM (SOA) යනු GHz වේගය සහ ඉහළ වඳවීමේ අනුපාතය සඳහා ප්‍රශස්ත විසඳුම වන අතර, අඩු බලශක්ති පරිභෝජනය, කුඩාකරණය සහ අනෙකුත් විශේෂාංග. සෘජු ලේසර් ඩයෝඩ ලාභම විසඳුම වේ, නමුත් වර්ණාවලි ලක්ෂණ වල වෙනස්කම් පිළිබඳව දැනුවත් වන්න. සෑම මොඩියුලේෂන් යෝජනා ක්‍රමයකටම එහි වාසි සහ අවාසි ඇති අතර, යෝජනා ක්‍රමයක් තෝරාගැනීමේදී යෙදුම් අවශ්‍යතා නිවැරදිව අවබෝධ කර ගැනීම වැදගත් වන අතර, එක් එක් යෝජනා ක්‍රමයේ වාසි සහ අවාසි පිළිබඳව හුරුපුරුදු විය යුතු අතර වඩාත් සුදුසු යෝජනා ක්‍රමය තෝරන්න. උදාහරණයක් ලෙස, බෙදා හරින ලද තන්තු සංවේදනයේදී, සම්ප්‍රදායික AOM ප්‍රධාන වේ, නමුත් සමහර නව පද්ධති සැලසුම් වලදී, SOA යෝජනා ක්‍රම භාවිතය ශීඝ්‍රයෙන් වර්ධනය වෙමින් පවතී, සමහර සුළං liDAR සම්ප්‍රදායික යෝජනා ක්‍රමවල අදියර දෙකක AOM භාවිතා කරයි. පිරිවැය අඩු කිරීම, ප්රමාණය අඩු කිරීම සහ වඳවීමේ අනුපාතය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා SOA යෝජනා ක්රමය අනුගමනය කරයි. සන්නිවේදන පද්ධතියේ දී, අඩු වේග පද්ධතිය සාමාන්‍යයෙන් සෘජු මොඩියුලේෂන් යෝජනා ක්‍රමය භාවිතා කරන අතර අධිවේගී පද්ධතිය සාමාන්‍යයෙන් විද්‍යුත් දෘෂ්ටි මොඩියුලේෂන් යෝජනා ක්‍රමය භාවිතා කරයි.