Doğrudan modüle edilmiş lazer diyot

Optik gücü modüle etmek için doğrudan modüle edilmiş lazer diyot (DML) kullanılabilir.  DML'de, lazer çıkış gücü, lazer kazanç ortamındaki pompa akımını değiştirilerek ayarlanır. Pompa akımı bir elektrik tahrik sinyali ile kontrol edilir. Bu tip doğrudan algılama (DD) sistemi tipik olarak açma-kapama anahtarlamayı (OOK) kullanır. Başka bir deyişle, DML'nin pompa akımı ikili sinyallerle değiştirilir.

Optik fiber iletim ve fotodeteksiyondan sonra, alıcı saat kurtarma gerçekleştirir ve alınan sembolün mantık 0 veya 1 olup olmadığını belirlemek için uygun eşikleri ayarlar.

Genel olarak, uyarlanabilir dijital filtreleme kullanılmaz; Semboller arası parazit varsa, sembol kararından önce hafifletilmeyecektir.

Ek olarak, kısa mesafeli iletim için, ileri hata düzeltme (FEC) kodlaması tipik olarak kullanılmaz.

DML'nin avantajı, lazer kaynağı içinde uygulanan modülasyon işleminde yatmakta ve lazer ve modülatör arasındaki optik bağlantı ihtiyacını ortadan kaldırır.

Bu yöntem üretim ve ambalaj maliyetlerini en aza indirebilir.

DML tabanlı DD sistemleri 10 GB/s sistemi için uygundur.

Araştırma ve laboratuvar gösterileri, DML'nin 50 GHz'i aşan bant genişlikleri elde edebileceğini ve verileri 100 GB/s'nin üzerindeki hızlarda modüle edebileceğini göstermektedir.

Bununla birlikte, DML tabanlı DD sistemlerinin uygulanması esas olarak DML'nin sınırlı yok olma oranı ve lazer frekansını doğrudan değiştiren lazer cıvıltısı gibi sorunlarla sınırlıdır.

DD sistemleri için, popüler bir harici modülatör elektriksel olarak emilen modülatördür (EAM).

EAM'ler tipik olarak yarı iletken dalga kılavuzları şeklinde üretilir ve ışık ışını yayılımı yönüne dik bir elektrik alanı uygulamak için elektrotlarla donatılmıştır.

Uygulanan elektrik alanı, Franz-Keldysh efekti olarak bilinen bir özellik olan yarı iletkenin optik absorpsiyon spektrumunu (böylece modülatörün çıkış gücünü değiştirir) değiştirir.

EAM'ler düşük tahrik voltajlarında (yaklaşık 2 V) çalışabilir ve 100 GHz'i aşan bant genişliği sağlayabilir.

Aynı çipte dağıtılmış geri bildirim lazerleri ile entegre edilebilirler ve bu lazer ve EAM kombinasyonuna elektriksel olarak emilen modülatör lazer (EML) denir.

EML'lerin DML'lerden daha iyi yok olma oranlarına sahip olmalarına rağmen, hala modülasyon cıvıltısı üretirler.

Bunu önlemek için Mach-Zehnder modülatörleri (MZMS) kullanılabilir.

MZMS, bir Mach-Zehnder interferometre konfigürasyonunda iki fazlı modülatörleri birleştirerek yoğunluk modülasyonunu sağlayan başka bir harici modülatör türüdür.

Diferansiyel sürücü veya push-pull konfigürasyonları kullanan MZMS, cıvıltı içermeyen modülasyon elde edebilir.