የአራት የተለመዱ ሞዱላተሮች አጠቃላይ እይታ

የአራት የተለመዱ ሞዱላተሮች አጠቃላይ እይታ

ይህ ጽሑፍ በፋይበር ሌዘር ሲስተሞች ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉ አራት የሞዱሌሽን ዘዴዎችን (በናኖሴኮንድ ወይም በንዑስ ናኖሴኮንድ የጊዜ ጎራ ውስጥ የሌዘር መጠንን መለወጥ) ያስተዋውቃል። እነዚህም AOM (አኮስቶ-ኦፕቲክ ሞዱሌሽን)፣ EOM (ኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ሞዱሌሽን)፣ SOM/ ያካትታሉ።SOA(ሴሚኮንዳክተር የብርሃን ማጉያ እንዲሁም ሴሚኮንዳክተር ሞዱሌሽን በመባልም ይታወቃል)፣ እናቀጥተኛ የሌዘር ሞዱልከእነዚህም መካከል፣ AOM፣ኢኦኤምSOM የውጫዊ ሞዱሌሽን ወይም ቀጥተኛ ያልሆነ ሞዱሌሽን አካል ነው።

1. አኮስቶ-ኦፕቲክ ሞዱላተር (AOM)

አኮስቶ-ኦፕቲክ ሞዱሌሽን (Acousto-optic modulation) መረጃን በኦፕቲካል ተሸካሚ ላይ ለመጫን አኮስቶ-ኦፕቲክ ተፅዕኖን የሚጠቀም አካላዊ ሂደት ነው። በሚቀያየርበት ጊዜ የኤሌክትሪክ ምልክት (amplitude modulation) መጀመሪያ በኤሌክትሮ-አኮስቲክ ትራንስዱሰር ላይ ይተገበራል፣ ይህም የኤሌክትሪክ ምልክቱን ወደ አልትራሳውንድ መስክ ይለውጠዋል። የብርሃን ሞገድ በአኮስቶ-ኦፕቲክ ሚዲያ ውስጥ ሲያልፍ፣ የኦፕቲካል ተሸካሚው ይስተካከልና በአኮስቶ-ኦፕቲክ እርምጃ ምክንያት መረጃን የሚሸከም ኃይለኛ ሞዱል ሞዱል ይሆናል።

2. ኤሌክትሮ-ኦፕቲካል ሞዱለተር(ኢኦኤም)

ኤሌክትሮ-ኦፕቲካል ሞዱለር እንደ ሊቲየም ኒዮባት ክሪስታሎች (LiNb03)፣ GaAs ክሪስታሎች (GaAs) እና ሊቲየም ታንታሌት ክሪስታሎች (LiTa03) ያሉ የተወሰኑ የኤሌክትሮ-ኦፕቲካል ክሪስታሎች የኤሌክትሮ-ኦፕቲካል ተፅእኖዎችን የሚጠቀም ሞዱላር ነው። የኤሌክትሮ-ኦፕቲካል ተጽእኖ ቮልቴጅ በኤሌክትሮ-ኦፕቲካል ክሪስታል ላይ ሲተገበር የኤሌክትሮ-ኦፕቲካል ክሪስታል የማጣቀሻ ኢንዴክስ ይለወጣል፣ ይህም በክሪስታል የብርሃን ሞገድ ባህሪያት ላይ ለውጦችን ያስከትላል፣ እና የኦፕቲካል ሲግናል የደረጃ፣ የአምፖልቴሽን፣ የጥንካሬ እና የፖላራይዜሽን ሁኔታ ሞጁል እውን ይሆናል።

ምስል፡ የEOM ነጂ ዑደት መደበኛ ውቅር

3. ሴሚኮንዳክተር ኦፕቲካል ሞዱላተር/ሴሚኮንዳክተር ኦፕቲካል ማጉያ (SOM/SOA)

ሴሚኮንዳክተር ኦፕቲካል ማጉያ (SOA) ብዙውን ጊዜ ለኦፕቲካል ሲግናል ማጉያነት ጥቅም ላይ ይውላል፣ ይህም ቺፕ፣ ዝቅተኛ የኃይል ፍጆታ፣ ለሁሉም ባንዶች ድጋፍ፣ ወዘተ ጥቅሞች ያሉት ሲሆን እንደ EDFA ካሉ ባህላዊ የኦፕቲካል ማጉያዎች የወደፊት አማራጭ ነው (ኤርቢየም-ዶፔድ ፋይበር ማጉያ) ሴሚኮንዳክተር ኦፕቲካል ሞዱለር (SOM) ከሴሚኮንዳክተር ኦፕቲካል ማጉያ ጋር ተመሳሳይ መሳሪያ ነው፣ ነገር ግን የሚጠቀምበት መንገድ ከባህላዊ የSOA ማጉያ ጋር ከሚጠቀምበት መንገድ ትንሽ የተለየ ነው፣ እና እንደ ብርሃን ሞዱለር ጥቅም ላይ ሲውል የሚያተኩራቸው አመልካቾች እንደ ማጉያ ጥቅም ላይ ከዋሉት በትንሹ የተለዩ ናቸው። ለኦፕቲካል ሲግናል ማጉያ ጥቅም ላይ ሲውል፣ SOA በመስመራዊ ክልል ውስጥ እንዲሰራ ለማረጋገጥ የተረጋጋ የመንዳት ፍሰት ለSOA ይሰጣል፤ የኦፕቲካል ህዋሶችን ለማስተካከል ጥቅም ላይ ሲውል፣ ወደ SOA ቀጣይነት ያላቸው የኦፕቲካል ምልክቶችን ያስገባል፣ የSOA ድራይቭ ጅረትን ለመቆጣጠር የኤሌክትሪክ ህዋሶችን ይጠቀማል፣ እና ከዚያም የSOA ውፅዓት ሁኔታን እንደ ማጉያ/መቀነስ ይቆጣጠራል። የSOA ማጉያ እና የመቀነስ ባህሪያትን በመጠቀም፣ ይህ የሞዱሌሽን ሁነታ ቀስ በቀስ እንደ ኦፕቲካል ፋይበር ሴንሲንግ፣ LiDAR፣ OCT የሕክምና ምስል እና ሌሎች መስኮች ላሉ አንዳንድ አዳዲስ አፕሊኬሽኖች ተተግብሯል። በተለይም በአንጻራዊነት ከፍተኛ መጠን፣ የኃይል ፍጆታ እና የመጥፋት ጥምርታ ለሚያስፈልጋቸው አንዳንድ ሁኔታዎች።

4. የሌዘር ቀጥተኛ ሞዱሽን የሌዘር ባየራል ጅረትን በቀጥታ በመቆጣጠር የኦፕቲካል ሲግናልን ማስተካከል ይችላል፣ ከታች ባለው ምስል ላይ እንደሚታየው፣ የ3 ናኖሰከንድ የልብ ምት ስፋት በቀጥታ ሞዱሽን ይገኛል። የልብ ምት መጀመሪያ ላይ የጨረር ተሸካሚው ዘና በማድረግ የሚመጣ ጩኸት እንዳለ ማየት ይቻላል። ወደ 100 ፒክሰከንድ የልብ ምት ማግኘት ከፈለጉ ይህንን ጩኸት መጠቀም ይችላሉ። ነገር ግን ብዙውን ጊዜ ይህ ጩኸት እንዲኖረን አንፈልግም።

ማጠቃለያ

AOM በጥቂት ዋት ውስጥ ለኦፕቲካል ኃይል ውፅዓት ተስማሚ ሲሆን የድግግሞሽ ፈረቃ ተግባር አለው። EOM ፈጣን ነው፣ ነገር ግን የድራይቭ ውስብስብነት ከፍተኛ ነው እና የመጥፋት ጥምርታ ዝቅተኛ ነው። SOM (SOA) ለGHz ፍጥነት እና ለከፍተኛ የመጥፋት ጥምርታ ተስማሚ መፍትሄ ሲሆን ዝቅተኛ የኃይል ፍጆታ፣ አነስተኛነት እና ሌሎች ባህሪያት አሉት። ቀጥተኛ የሌዘር ዳዮዶች በጣም ርካሹ መፍትሄ ናቸው፣ ነገር ግን በስፔክትራል ባህሪያት ላይ ስለሚደረጉ ለውጦች ይወቁ። እያንዳንዱ የሞዱሌሽን እቅድ የራሱ ጥቅሞች እና ጉዳቶች አሉት፣ እና እቅድ በሚመርጡበት ጊዜ የትግበራ መስፈርቶችን በትክክል መረዳት እና የእያንዳንዱ እቅድ ጥቅሞች እና ጉዳቶችን ማወቅ እና በጣም ተስማሚውን እቅድ መምረጥ አስፈላጊ ነው። ለምሳሌ፣ በተከፋፈለ ፋይበር ዳሰሳ ውስጥ፣ ባህላዊው AOM ዋናው ነው፣ ነገር ግን በአንዳንድ አዳዲስ የስርዓት ዲዛይኖች ውስጥ የSOA እቅዶች አጠቃቀም በፍጥነት እያደገ ነው፣ በአንዳንድ የንፋስ liDAR ባህላዊ እቅዶች ባለ ሁለት ደረጃ AOM ይጠቀማሉ፣ ይህም ወጪን ለመቀነስ፣ መጠኑን ለመቀነስ እና የመጥፋት ጥምርታን ለማሻሻል አዲሱ የመርሃግብር ዲዛይን ነው፣ የSOA እቅድ ተቀባይነት አግኝቷል። በመገናኛ ስርዓት ውስጥ፣ ዝቅተኛ ፍጥነት ስርዓቱ ብዙውን ጊዜ ቀጥተኛ የሞዱሌሽን እቅድን ይቀበላል፣ እና ከፍተኛ ፍጥነት ስርዓቱ ብዙውን ጊዜ የኤሌክትሮ-ኦፕቲክ ሞዱሌሽን እቅድን ይጠቀማል።