Безпосередньо модульований лазерний діод

Прямий модульований лазерний діод (DML) може використовуватися для модуляції оптичної потужності.  У DML потужність виходу лазера регулюється шляхом зміни струму насоса в середовищі посилення лазера. Струм насоса керується сигналом електричного приводу. Цей тип системи прямого виявлення (DD), як правило, використовує клавішу Off Off (OOK). Іншими словами, струм насоса DML змінюється за допомогою бінарних сигналів.

Після оптичної передачі волокон та фотодетекція приймач виконує відновлення годинника та встановлює відповідні пороги, щоб визначити, чи отриманий символ є логікою 0 або 1.

Загалом, адаптивна цифрова фільтрація не використовується; Якщо є інтерференція інтерсимболу, його не буде пом'якшене перед рішенням символу.

Крім того, для передачі на короткі відстані кодування виправлення помилок (FEC), як правило, не використовується.

Перевага DML полягає в процесі його модуляції, що реалізується в межах лазерного джерела, усуваючи потребу в оптичному зв'язку між лазером та модулятором.

Цей метод може мінімізувати витрати на виробництво та упаковку.

Системи DM-на основі DML підходять для 10 ГБ/с.

Дослідження та лабораторні демонстрації показують, що DML може досягти пропускної здатності, що перевищує 50 ГГц і може модулювати дані зі швидкістю понад 100 ГБ/с.

Однак застосування DM-систем на основі DML в основному обмежене обмеженим коефіцієнтом вимирання DML та проблемами, такими як лазерне щебетання, що безпосередньо змінює лазерну частоту.

Для систем DD популярним зовнішнім модулятором є модулятор електричного поглинання (EAM).

EAMS, як правило, виготовляються у вигляді напівпровідникових хвилеводів і оснащені електродами для нанесення електричного поля перпендикулярно до напрямку розповсюдження променя світла.

Прикладне електричне поле змінює оптичний спектр поглинання напівпровідника (таким чином змінюючи вихідну потужність модулятора), властивість, відома як ефект Франца-Кельдіша.

EAMS може працювати при низьких приводних напругах (приблизно 2 В) і забезпечувати пропускну здатність, що перевищує 100 ГГц.

Вони можуть бути інтегровані з розподіленими лазерами зворотного зв'язку на одній мікросхемі, і ця комбінація лазера та EAM називається електрично поглиненим модулятором лазера (EML).

Хоча EML мають кращі коефіцієнти вимирання, ніж DML, вони все ще виробляють щебетання модуляції.

Щоб уникнути цього, можна використовувати модулятори Mach-Zehnder (MZM).

MZM-це ще один тип зовнішнього модулятора, який досягає модуляції інтенсивності шляхом поєднання двох фазових модуляторів у конфігурації інтерферометра Mach-Zehnder.

Використовуючи конфігурації диференціального приводу або натискання, MZM можуть досягти модуляції без щебетань.