Niektóre czynniki optyczne dotyczące wpływu na modulator
Komunikacja wielokanałowa różnych systemów musi uwzględniać połączone informacje z różnych kanałów, transmisję sygnału przez łącze światłowodowe oraz separację odbiornika jednokanałowego przed skierowaniem do miejsca docelowego. Tak więc zastosowanie IO w tym polu polega na zapewnieniu multipleksera optycznego, metody modulacji i routingu. Te różne funkcje mogą być powiązane z podziałem wiązki, przełącznikiem, modulatorami, filtrem, źródłem i detektorem. Ale teraz ten artykuł skupi się na modulatorze.
Chociaż ograniczenia nałożone przez modulację prądu stałego półprzewodnikowych laserów iniekcyjnych obecnie ograniczają maksymalną modulację osiągalną, wykazano jednak ponad 100 GH2. Ponadto w przypadku większości laserów iniekcyjnych modulacja prądu o dużej prędkości powoduje również niepożądaną modulację długości fali, co stwarza problemy dla systemów wykorzystujących WDM. Zatem w celu rozszerzenia możliwości przepustowości systemów światłowodowych jednomodowych istnieje wymóg szybkiej modulacji, którą mogą zapewnić modulatory intensywności falowodu IO.
Ponadto zgłoszono dużą różnorodność głównie elektrooptycznych modulatorów, które wykazują dobre właściwości. Na przykład ważny modulator falowodu oparty jest na interferometrze rozgałęzienia Y, który wykorzystuje optyczne przesunięcie fazowe wytwarzane przez efekt elektrooptyczny. Gdy pole elektryczne jest przykładane poprzecznie do kierunku propagacji optycznej. Zintegrowana optyka i fotonika modulator fazy falowodu z paskiem niobianu litu, zaprojektowany do pracy przy długości fali 1,3 μm, ma długość 2 cm przy odległości między elektrodami 25 μm.
Właściwość elektrooptyczną można zastosować w interferometrycznym modulatorze natężenia. Urządzenie składa się z dwóch połączeń Y, które zapewniają równy podział wejściowej mocy optycznej. Bez potencjału przyłożonego do elektrod, wejściowa moc optyczna jest dzielona na dwa ramiona na pierwszym złączu Y i dociera do drugiego złącza Y w fazie, dając maksimum intensywności na wyjściu falowodu. Ten warunek odpowiada stanowi włączenia. Alternatywnie, gdy potencjał zostanie przyłożony do elektrod, które działają w trybie push-pull na dwóch ramionach interferometru, powstaje różnicowa zmiana fazy między sygnałami w obu ramionach. Późniejsza rekombinacja sygnałów powoduje konstruktywne lub niszczące zakłócenia falowodu wyjściowego. Stąd proces powoduje przekształcenie modulacji fazowej w modulację intensywności. Przesunięcie fazowe π pomiędzy dwoma ramionami daje stan wyłączenia urządzenia.
Wykazano, że modulatory interferometryczne o dużej prędkości zawierają falowody niobianu litu. Zgłoszono szerokość pasma modulacji 100 GHz dla interferometru wykorzystującego napięcie włączenia / wyłączenia mniejsze niż 5 V. Podobne urządzenia zawierające elektrody tylko na jednym ramieniu mogą być wykorzystywane jako przełączniki i są ogólnie nazywane zrównoważonymi mostkowymi interferometrycznymi przełącznikami. Modulator interferometryczny oparty na płaskich falowodów wykazał również działanie jako tłumik mocy optycznej To urządzenie, określane jako zmienny tłumik optyczny (VOA), jest przydatne w sieciach podziału długości fali. W najprostszej postaci VOA tłumi modulator interferometryczny złącza Y oparty na interferometrze Macha-Zehndera. Zintegrowana optyka i fotoniczna moc sygnału optycznego do pożądanego poziomu, który może być wymagany do kontrolowania poziomów mocy optycznej przed wzmacniaczami optycznymi i odbiornikami lub do wyrównywania kanałów.
Typowy zakres tłumienia uzyskany z takiego VOA wynosi od 0 do 20 dB, podczas gdy określone urządzenia mogą zapewnić wyższe tłumienie do 38 dB. VOA zapewniające tak wysoki poziom tłumienia można wykorzystać na przykład do zablokowania kanału WDM. Przydatne modulatory można również uzyskać wykorzystując efekt akustyczno-optyczny. Urządzenia te, które odchylają wiązkę światła, oparte są na dyfrakcji światła wytwarzanego przez falę akustyczną przemieszczającą się przez przezroczyste medium. Fala akustyczna wytwarza okresowe zmiany gęstości na swojej ścieżce, co z kolei powoduje odpowiednie zmiany współczynnika załamania światła w ośrodku z powodu efektu fotoelastycznego. Dlatego w ośrodku wytwarzana jest ruchoma siatka dyfrakcyjna fazy optycznej. Jakakolwiek wiązka światła przechodząca przez ośrodek i przekraczająca ścieżkę fali akustycznej jest dyfrakowana przez siatkę fazową od trybów zerowego rzędu do trybów wyższego rzędu.
Akustyczno-optyczny moduł modulacji odchylenia akustycznego IO składa się z cienkiej warstewki piezoelektrycznej na podłożu falowodu optycznego. Takich jak tytan na powierzchni dyfuzji litu lub rozprzestrzeniania się na zewnątrz. Emisja akustyczna jest równoległa do falowodu, tworząc falę akustyczną powierzchniową (SAW), z których większość skupia się na energii fal akustycznych o dużej głębokości w obrębie powierzchni. Fala składa się z równoległej elektrody osadzonej na podłożu widelca odnosi się do układu elektrod. Kieruje się interakcją falowodu cienkowarstwowego i SAW odchyla wiązkę światła, ponieważ zarówno energia świetlna, jak i akustyczna. Ugięcie wiązki modulatora światła falowodu zależy częściowo od szerokości wydajności wytwarzania energii i SAW, co jest również ograniczoną interakcją między długością urządzenia. Chociaż wydajność dyfrakcji jest ogólnie niższa (mniej niż 20%), współczynnik włączenia / wyłączenia dyfrakcji jest bardzo wysoki. W rezultacie zapewniają one skuteczne urządzenia przełączające oraz modulator amplitudy lub częstotliwości.
FOCC to profesjonalny producent światłowodów , jeśli masz jakiekolwiek potrzeby dotyczące produktów optycznych, zapraszamy do odwiedzenia naszej strony internetowej. http://www.focc-fiber.com
