Direct gemoduleerde laserdiode

Directe gemoduleerde laserdiode (DML) kan worden gebruikt om het optische vermogen te moduleren.  In DML wordt het laseruitgangsvermogen ingesteld door de pompstroom in het lasergaillingsmedium te wijzigen. De pompstroom wordt geregeld door een elektrisch aandrijfsignaal. Dit type directe detectie (DD) -systeem gebruikt typisch aan Off Keying (OOK). Met andere woorden, de pompstroom van de DML wordt gewijzigd door binaire signalen.

Na optische vezeltransmissie en fotodetectie voert de ontvanger een klokherstel uit en stelt de juiste drempels in om te bepalen of het ontvangen symbool logica is 0 of 1.

Over het algemeen wordt adaptieve digitale filtering niet gebruikt; Als er interymbol -interferentie is, wordt dit niet beperkt vóór de symboolbeslissing.

Bovendien wordt voor korte afstandsoverdracht (FEC) codering voor korte afstand niet gebruikt.

Het voordeel van DML ligt in het modulatieproces dat binnen de laserbron wordt geïmplementeerd, waardoor de noodzaak van optische koppeling tussen de laser en modulator wordt geëlimineerd.

Deze methode kan de productie- en verpakkingskosten minimaliseren.

Op DML gebaseerde DD-systemen zijn geschikt voor 10 GB/s-systemen.

Onderzoeks- en laboratoriumdemonstraties tonen aan dat DML bandbreedtes van meer dan 50 GHz kan bereiken en gegevens kunnen moduleren met snelheden van meer dan 100 GB/s.

De toepassing van op DML gebaseerde DD-systemen wordt echter hoofdzakelijk beperkt door de beperkte uitstervenratio van DML en problemen zoals laserchirpen, die direct de laserfrequentie verandert.

Voor DD -systemen is een populaire externe modulator de elektrisch geabsorbeerde modulator (EAM).

EAM's worden meestal vervaardigd in de vorm van halfgeleidergolfgeleiders en uitgerust met elektroden om een ​​elektrisch veld loodrecht op de richting van de propagatie van de lichtstraal aan te brengen.

Het toegepaste elektrische veld verandert het optische absorptiespectrum van de halfgeleider (dus het wijzigen van het uitgangsvermogen van de modulator), een eigenschap die bekend staat als het Franz-Kelddysh-effect.

EAM's kunnen werken bij lage aandrijfspanningen (ongeveer 2 V) en bieden bandbreedte van meer dan 100 GHz.

Ze kunnen worden geïntegreerd met gedistribueerde feedbacklasers op dezelfde chip, en deze combinatie van laser en EAM wordt een elektrisch geabsorbeerde modulatorlaser (EML) genoemd.

Hoewel EML's betere extinctie -verhoudingen hebben dan DML's, produceren ze nog steeds modulatie -tjilpen.

Om dit te voorkomen, kunnen Mach-Zehnder-modulatoren (MZM's) worden gebruikt.

MZM's zijn een ander type externe modulator die intensiteitsmodulatie bereikt door tweefasige modulatoren te combineren in een Mach-Zehnder-interferometerconfiguratie.

Met behulp van differentiële aandrijf- of push-pull-configuraties kunnen MZM's chirp-vrije modulatie bereiken.