Alguns fatores ópticos sobre como afetar o modulador
A comunicação multicanal de diferentes sistemas precisa considerar a informação combinada de diferentes canais, a transmissão de sinal através de um link de fibra ótica e a separação de um receptor de canal único antes do roteamento para o seu destino. Assim, a aplicação de IO neste campo é fornecer multiplexador óptico, o método de modulação e roteamento. Essas diferentes funções podem estar relacionadas à divisão do feixe, comutador, moduladores, filtro, fonte e detector. Mas agora este artigo se concentrará no modulador.
Embora as limitações impostas pela modulação de corrente contínua de lasers de injeção de semicondutor atualmente restrinjam a modulação máxima alcançada, no entanto, mais de 100 GH2 foram demonstrados. Além disso, com a maioria dos lasers de injeção, a modulação de corrente de alta velocidade também cria uma modulação de comprimento de onda indesejável que impõe problemas para sistemas que empregam WDM. Assim, para estender a capacidade de largura de banda de sistemas de fibra monomodo, há um requisito para modulação de alta velocidade que pode ser fornecido por moduladores de intensidade de guia de onda IO.
Além disso, foi relatada uma grande variedade de moduladores predominantemente eletro-ópticos que exibem boas características. Por exemplo, um importante modulador de guia de onda é baseado em um interferômetro de ramal Y que emprega deslocamento de fase ótica produzido pelo efeito eletro-óptico. Quando o campo elétrico é aplicado transversalmente à direção da propagação óptica. Óptica e fotônica integradas, um modulador de fase de guia de onda de tira de niobato de lítio projetado para operação em um comprimento de onda de 1,3 μm tem 2 cm de comprimento com uma distância entre os eletrodos de 25 μm.
A propriedade eletro-óptica pode ser empregada em um modulador de intensidade interferométrica. O dispositivo compreende duas junções em Y que fornecem uma divisão igual da potência óptica de entrada. Sem potencial aplicado aos eletrodos, a potência óptica de entrada é dividida nos dois braços na primeira junção Y e chega na segunda junção Y em fase, dando uma intensidade máxima na saída do guia de ondas. Essa condição corresponde ao estado on. Alternativamente, quando um potencial é aplicado aos eletrodos, que operam em um modo push-pull nos dois braços do interferômetro, uma mudança de fase diferencial é criada entre os sinais nos dois braços. A recombinação subsequente dos sinais dá origem a interferências construtivas ou destrutivas no guia de ondas de saída. Portanto, o processo tem o efeito de converter a modulação de fase em modulação de intensidade. Um deslocamento de fase de π entre os dois braços dá o estado desligado para o dispositivo.
Moduladores interferométricos de alta velocidade têm sido demonstrados incorporando guias de ondas de niobato de lítio. Uma largura de banda de modulação de 100 GHz foi reportada para um interferômetro empregando uma tensão de ligar / desligar de menos de 5 V. Dispositivos similares que incorporam eletrodos em um braço só podem ser utilizados como interruptores e são geralmente referidos como interruptores interferométricos de ponte equilibrados. Um modulador interferométrico baseado em guias de ondas planas também demonstrou desempenho como atenuador óptico de energia. Este dispositivo, conhecido como atenuador ótico variável (VOA), é útil em redes de divisão de comprimento de onda. Em sua forma mais simples, o VOA atenua o modulador interferométrico de junção Y baseado no interferômetro Mach-Zehnder. Óptica integrada e potência do sinal óptico fotônico até o nível desejado, que pode ser necessário para controlar os níveis de potência ótica antes dos amplificadores e receptores óticos, ou para equalização de canal.
Uma faixa típica de atenuação obtida de tal VOA é de 0 a 20 dB, enquanto dispositivos específicos podem fornecer atenuação mais alta até 38 dB. O VOA que fornece esse alto nível de atenuação pode ser usado, por exemplo, para bloquear um canal WDM. Moduladores úteis podem também ser obtidos empregando o efeito acústico-óptico. Estes dispositivos, que deflectem um feixe de luz, são baseados na difração da luz produzida por uma onda acústica que viaja através de um meio transparente. A onda acústica produz uma variação periódica na densidade ao longo de sua trajetória, o que, por sua vez, dá origem a mudanças correspondentes no índice de refração dentro do meio, devido ao efeito fotoelástico. Portanto, uma grade de difração de fase óptica móvel é produzida no meio. Qualquer feixe de luz passando através do meio e cruzando o caminho da onda acústica é difratado por essa grade de fase, de ordem zero para modos de maior ordem.
Um prole modulante de deflexão acústico-óptica IO consiste em um filme fino piezoelétrico sobre o substrato do guia de ondas óptico. Tal como o titânio na superfície da difusão de lítio ou espalhar-se para fora. Uma emissão acústica é paralela ao guia de ondas para formar uma onda acústica de superfície (SAW), a maioria dos quais se concentra em uma energia de onda acústica de longa profundidade no âmbito da superfície. Onda é composta de incluindo eletrodo paralelo é depositado no substrato de garfo refere-se ao sistema de eletrodo. Ele é guiado por interação de guia de onda de filme fino e SAW uma deflexão do feixe de luz, porque a energia de luz e acústica. A deflexão do feixe de modulador de luz do guia de onda depende em parte da largura da eficiência de geração de energia e da SAW, que também é uma quantidade limitada de interação entre o comprimento do dispositivo. Embora a eficiência de difração seja geralmente menor (menos de 20%), a taxa de difração liga / desliga é muito alta. Como resultado, eles fornecem dispositivos de chaveamento eficazes e o modulador de amplitude ou frequência.
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