Директно модулиран лазерен диод

Директен модулиран лазерен диод (DML) може да се използва за модулиране на оптичната мощност.  В DML лазерната изходна мощност се регулира чрез промяна на тока на помпата в средата за лазерно усилване. Токът на помпата се контролира от сигнал за електрическо задвижване. Този тип система за директно откриване (DD) обикновено използва ключ за изключване (OOK). С други думи, токът на помпата на DML се променя чрез двоични сигнали.

След предаване на оптични влакна и фотодекция, приемникът извършва възстановяване на часовника и задава подходящи прагове, за да определи дали полученият символ е логика 0 или 1.

Като цяло не се използва адаптивно цифрово филтриране; Ако има intersymbol намеса, тя няма да бъде смекчена преди решението на символа.

Освен това, за предаване на къси разстояния кодирането на корекция на грешки (FEC) обикновено не се използва.

Предимството на DML се крие в процеса на модулация, който се реализира в лазерния източник, премахвайки необходимостта от оптично свързване между лазера и модулатора.

Този метод може да сведе до минимум разходите за производство и опаковане.

DD системите, базирани на DML, са подходящи за 10 GB/S системи.

Изследователските и лабораторните демонстрации показват, че DML може да постигне честотна лента над 50 GHz и може да модулира данни със скорост над 100 GB/s.

Прилагането на DD-базирани на DML системи е ограничено главно от ограниченото съотношение на изчезване на DML и проблеми като лазерно чупне, което директно променя лазерната честота.

За DD системите популярен външен модулатор е електрически абсорбираният модулатор (EAM).

Обикновено EAM се произвеждат под формата на полупроводникови вълновода и се оборудват с електроди за прилагане на електрическо поле, перпендикулярно на посоката на разпространение на светлинния лъч.

Приложеното електрическо поле променя спектъра на оптичния абсорбция на полупроводника (по този начин променя изходната мощност на модулатора), свойство, известно като ефекта на Франц-Келдиш.

EAM могат да работят при ниско задвижващи напрежения (приблизително 2 V) и да осигурят честотна лента над 100 GHz.

Те могат да бъдат интегрирани с разпределени лазери за обратна връзка на един и същ чип и тази комбинация от лазер и EAM се нарича електрически абсорбиран модулатор лазер (EML).

Въпреки че EML имат по -добри съотношения на изчезване от DML, те все още произвеждат модулация.

За да се избегне това, могат да се използват модулатори на Mach-Zehnder (MZMS).

MZM са друг вид външен модулатор, който постига модулация на интензивността, като комбинира два фазови модулатори в конфигурация на интерферометър Mach-Zehnder.

Използвайки диференциално задвижване или конфигурации на Push-Pull, MZMS може да постигне модулация без чирп.