Direkt modulerad laserdiod

Direkt modulerad laserdiod (DML) kan användas för att modulera optisk effekt.  I DML justeras laserutgångseffekten genom att ändra pumpströmmen i laserförstärkningsmediet. Pumpströmmen styrs av en elektrisk drivsignal. Denna typ av direktdetekteringssystem (DD) använder vanligtvis On-Off Keying (OOK). Med andra ord ändras Pumpströmmen för DML genom binära signaler.

Efter överföring av optisk fiber och fotodetektion utför mottagaren klockåtervinning och sätter lämpliga trösklar för att avgöra om den mottagna symbolen är logik 0 eller 1.

I allmänhet används inte adaptiv digital filtrering; Om det finns intersymbolstörning kommer det inte att mildras före symbolbeslutet.

Dessutom används vanligtvis inte för kortdistansöverföring (FEC) -kodning framåt.

Fördelen med DML ligger i att moduleringsprocessen implementeras inom laserkällan, vilket eliminerar behovet av optisk koppling mellan lasern och modulatorn.

Denna metod kan minimera tillverknings- och förpackningskostnaderna.

DML-baserade DD-system är lämpliga för 10 GB/s-system.

Forsknings- och laboratoriedemonstrationer visar att DML kan uppnå bandbredd som överstiger 50 GHz och kan modulera data med hastigheter över 100 GB/s.

Tillämpningen av DML-baserade DD-system är emellertid huvudsakligen begränsad av det begränsade utrotningsförhållandet mellan DML och problem såsom laserbitning, vilket direkt förändrar laserfrekvensen.

För DD -system är en populär extern modulator den elektriskt absorberade modulatorn (EAM).

Eams tillverkas vanligtvis i form av halvledarvågledare och utrustade med elektroder för att applicera ett elektriskt fält vinkelrätt mot riktningen för ljusstråleutbredning.

Det applicerade elektriska fältet förändrar det optiska absorptionsspektrumet för halvledaren (därmed ändrar modulatorns utgångseffekt), en egenskap som kallas Franz-Keldysh-effekten.

EAMS kan arbeta vid låga drivspänningar (ungefär 2 V) och ge bandbredd som överstiger 100 GHz.

De kan integreras med distribuerade feedbacklasrar på samma chip, och denna kombination av laser och EAM kallas en elektriskt absorberad modulatorlaser (EML).

Även om EML: er har bättre utrotningsförhållanden än DML: er, producerar de fortfarande modulering.

För att undvika detta kan Mach-Zehnder-modulatorer (MZMS) användas.

MZMS är en annan typ av extern modulator som uppnår intensitetsmodulering genom att kombinera tvåfasmodulatorer i en mach-Zehnder-interferometerkonfiguration.

Med hjälp av differentiella driv- eller push-pull-konfigurationer kan MZMS uppnå kvitfri modulering.