Direkte modulert laserdiode

Direkte modulert laserdiode (DML) kan brukes til å modulere optisk kraft.  I DML justeres laserutgangseffekten ved å endre pumpestrømmen i laserforsterkningsmediet. Pumpestrømmen styres av et elektrisk drivsignal. Denne typen direkte deteksjonssystem (DD) bruker vanligvis on-off-nøkkeling (OOK). Med andre ord, pumpestrømmen til DML endres gjennom binære signaler.

Etter optisk fiberoverføring og fotodeteksjon utfører mottakeren klokkeutvinning og setter passende terskler for å bestemme om det mottatte symbolet er logikk 0 eller 1.

Generelt brukes ikke adaptiv digital filtrering; Hvis det er interferens mellom mellomstøttene, vil det ikke bli redusert før symbolavgjørelse.

I tillegg, for koding av kort avstand, brukes ikke koding for fremover feilkorreksjon (FEC).

Fordelen med DML ligger i dens modulasjonsprosess som blir implementert innen laserkilden, og eliminerer behovet for optisk kobling mellom laser og modulator.

Denne metoden kan minimere produksjons- og emballasjekostnader.

DML-baserte DD-systemer er egnet for 10 GB/S-systemer.

Forsknings- og laboratoriedemonstrasjoner viser at DML kan oppnå båndbredder som overstiger 50 GHz og kan modulere data i hastigheter over 100 GB/s.

Imidlertid er anvendelsen av DML-baserte DD-systemer hovedsakelig begrenset av det begrensede utryddelsesgraden av DML og problemer som laserkirping, noe som direkte endrer laserfrekvensen.

For DD -systemer er en populær ekstern modulator den elektrisk absorberte modulatoren (EAM).

EAM -er er vanligvis produsert i form av halvlederbølgeledere og utstyrt med elektroder for å påføre et elektrisk felt vinkelrett på retningen på lysstrålens forplantning.

Det påførte elektriske feltet endrer det optiske absorpsjonsspekteret til halvlederen (og endrer dermed modulatorens utgangseffekt), en egenskap kjent som Franz-Keldysh-effekten.

EAM -er kan operere ved lave drivspenninger (ca. 2 V) og gi båndbredde over 100 GHz.

De kan integreres med distribuerte tilbakemeldingslasere på samme brikke, og denne kombinasjonen av laser og EAM kalles en elektrisk absorbert modulatorlaser (EML).

Selv om EML -er har bedre utryddelsesforhold enn DML -er, produserer de fortsatt modulasjons kvitring.

For å unngå dette kan Mach-Zehnder-modulatorer (MZMS) brukes.

MZMer er en annen type ekstern modulator som oppnår intensitetsmodulasjon ved å kombinere tofasemodulatorer i en Mach-Zehnder-interferometerkonfigurasjon.

Ved å bruke differensialstasjon eller push-pull-konfigurasjoner, kan MZMs oppnå CHIRP-fri modulasjon.