အသုံးများသော မော်ဂျူလာလေးခု၏ ခြုံငုံသုံးသပ်ချက်

အသုံးများသော မော်ဂျူလာလေးခု၏ ခြုံငုံသုံးသပ်ချက်

ဤစာတမ်းတွင် ဖိုက်ဘာလေဆာစနစ်များတွင် အသုံးအများဆုံး မော်ဂျူလာရှင်းနည်းလမ်းလေးခု (နာနိုစက္ကန့် သို့မဟုတ် ನ್ಯಾಸಿಸಿಸದ್ದಿಸದೆಯಾ ...SOA(တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း အလင်းချဲ့ခြင်းကို တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း မော်ဂျူလာရှင်းဟုလည်း လူသိများသည်) နှင့်တိုက်ရိုက်လေဆာ မော်ဂျူးရှင်း။ ၎င်းတို့အနက် AOM၊EOM,SOM သည် external modulation သို့မဟုတ် indirect modulation နှင့်သက်ဆိုင်သည်။

၁။ အသံအတိုးအကျယ် မော်ဂျူလာ (AOM)

Acousto-optic modulation ဆိုသည်မှာ acousto-optic effect ကို အသုံးပြု၍ optical carrier ပေါ်သို့ သတင်းအချက်အလက်များကို တင်ဆောင်သည့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ modulate လုပ်သည့်အခါ၊ electrical signal (amplitude modulation) ကို electro-acoustic transducer တွင် ဦးစွာအသုံးပြုပြီး electrical signal ကို ultrasonic field အဖြစ်ပြောင်းလဲပေးသည်။ အလင်းလှိုင်းသည် acousto-optic medium မှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားသောအခါ၊ optical carrier ကို modulate လုပ်ကာ acousto-optic action ကြောင့် သတင်းအချက်အလက်များကို သယ်ဆောင်သည့် intensity modulated wave ဖြစ်လာသည်။

2. အီလက်ထရို-အော့ပတစ် မော်ဂျူလာ(အီးအိုအမ်)

electro-optical modulator ဆိုသည်မှာ lithium niobate crystals (LiNb03)၊ GaAs crystals (GaAs) နှင့် lithium tantalate crystals (LiTa03) ကဲ့သို့သော electro-optical crystals အချို့၏ electro-optical effects များကိုအသုံးပြုသည့် modulator တစ်ခုဖြစ်သည်။ electro-optical effect မှာ electro-optical crystal သို့ voltage ကိုပေးသောအခါ electro-optical crystal ၏ refractive index ပြောင်းလဲသွားမည်ဖြစ်ပြီး crystal ၏ light wave characteristics များကိုပြောင်းလဲစေပြီး optical signal ၏ phase၊ amplitude၊ intensity နှင့် polarization state တို့ကို modulation လုပ်ပါသည်။

ပုံ: EOM ဒရိုက်ဘာဆားကစ်၏ ပုံမှန်ဖွဲ့စည်းပုံ

၃။ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း Optical Modulator/တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း Optical Amplifier (SOM/SOA)

Semiconductor optical amplifier (SOA) ကို optical signal amplification အတွက် အသုံးပြုလေ့ရှိပြီး၊ ၎င်းတွင် chip၊ ပါဝါသုံးစွဲမှုနည်းပါးခြင်း၊ band အားလုံးအတွက် support စသည်တို့၏ အားသာချက်များရှိပြီး EDFA (ကဲ့သို့သော ရိုးရာ optical amplifier များအတွက် အနာဂတ်ရွေးချယ်စရာတစ်ခု) ဖြစ်သည်။အာဘီယမ်ပါဝင်သော ဖိုက်ဘာအသံချဲ့စက်). semiconductor optical modulator (SOM) သည် semiconductor optical amplifier နှင့် အတူတူပင်ဖြစ်သော်လည်း ၎င်းကိုအသုံးပြုပုံမှာ ရိုးရာ SOA amplifier ဖြင့်အသုံးပြုပုံနှင့် အနည်းငယ်ကွာခြားပြီး light modulator အဖြစ်အသုံးပြုသည့်အခါ ၎င်းအာရုံစိုက်သည့် အညွှန်းကိန်းများသည် amplifier အဖြစ်အသုံးပြုသည့်အရာများနှင့် အနည်းငယ်ကွာခြားသည်။ optical signal amplification အတွက်အသုံးပြုသောအခါ၊ SOA သည် linear region တွင်အလုပ်လုပ်ကြောင်းသေချာစေရန်အတွက် SOA သို့ တည်ငြိမ်သော driving current ကို ပေးလေ့ရှိသည်။ optical pulses များကို modulate လုပ်သောအခါ၊ ၎င်းသည် SOA သို့ continuous optical signals များကို input လုပ်ပြီး SOA drive current ကိုထိန်းချုပ်ရန် electrical pulses များကိုအသုံးပြုပြီးနောက် SOA output state ကို amplification/attenuation အဖြစ်ထိန်းချုပ်သည်။ SOA amplification နှင့် attenuation လက္ခဏာများကို အသုံးပြု၍ ဤ modulation mode ကို optical fiber sensing၊ LiDAR၊ OCT ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပုံရိပ်ဖော်ခြင်းနှင့် အခြားနယ်ပယ်များကဲ့သို့သော application အသစ်အချို့တွင် တဖြည်းဖြည်းအသုံးချလာခဲ့သည်။ အထူးသဖြင့် volume၊ power consumption နှင့် extinction ratio များစွာလိုအပ်သော scenario အချို့အတွက်ဖြစ်သည်။

၄။ Laser direct modulation သည် laser bias current ကို တိုက်ရိုက်ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် optical signal ကို modulate လုပ်နိုင်သည်၊ အောက်ပါပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ direct modulation မှတစ်ဆင့် 3 nanosecond pulse width ကို ရရှိသည်။ pulse ၏အစတွင် spike တစ်ခုရှိသည်ကို မြင်နိုင်ပြီး၊ ၎င်းသည် laser carrier ၏ပြေလျော့မှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ 100 picoseconds ခန့် pulse ကိုရလိုပါက ဤ spike ကိုသုံးနိုင်သည်။ သို့သော် ပုံမှန်အားဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့သည် ဤ spike ရှိလိုခြင်းမရှိပါ။

အကျဉ်းချုပ်ပါ

AOM သည် ဝပ်အနည်းငယ်ဖြင့် optical power output အတွက် သင့်လျော်ပြီး frequency shift function ရှိသည်။ EOM သည် မြန်ဆန်သော်လည်း drive complexity မြင့်မားပြီး extinction ratio နိမ့်သည်။ SOM (SOA) သည် GHz speed နှင့် extinction ratio မြင့်မားခြင်းအတွက် အကောင်းဆုံးဖြေရှင်းချက်ဖြစ်ပြီး၊ power consumption နည်းပါးခြင်း၊ miniaturization နှင့် အခြားအင်္ဂါရပ်များပါရှိသည်။ Direct laser diode များသည် အသက်သာဆုံးဖြေရှင်းချက်ဖြစ်သော်လည်း spectral characteristics များတွင် ပြောင်းလဲမှုများကို သတိပြုပါ။ modulation scheme တစ်ခုချင်းစီတွင် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များရှိပြီး scheme တစ်ခုကို ရွေးချယ်သောအခါ application requirements များကို တိကျစွာနားလည်ရန်နှင့် scheme တစ်ခုချင်းစီ၏ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များကို ရင်းနှီးကျွမ်းဝင်ပြီး အသင့်တော်ဆုံး scheme ကို ရွေးချယ်ရန် အရေးကြီးပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ distributed fiber sensing တွင်၊ ရိုးရာ AOM သည် အဓိကဖြစ်သော်လည်း အချို့သော system design အသစ်များတွင် SOA scheme များအသုံးပြုမှုသည် အလျင်အမြန်တိုးပွားလာနေပြီး အချို့သော wind liDAR ရိုးရာ schemes များတွင် two-stage AOM ကို အသုံးပြုကြပြီး၊ ကုန်ကျစရိတ်လျှော့ချရန်၊ အရွယ်အစားလျှော့ချရန်နှင့် extinction ratio ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် scheme design အသစ်တွင် SOA scheme ကို လက်ခံကျင့်သုံးသည်။ ဆက်သွယ်ရေးစနစ်တွင်၊ low speed system သည် direct modulation scheme ကို လက်ခံကျင့်သုံးလေ့ရှိပြီး high speed system သည် electro-optic modulation scheme ကို အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။