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    光直接調制和外調制
    發布時間:2022-07-03 瀏覽次數:
      一、關于直接調制
      
      對半導體激光器的直接調制是將預調制的(AM、FM、PCM)信號電流疊加到激光器的偏置電流上對激光器進行調制,由于它是要使光的強度發生變化,所以,也稱之為強度調制。對于數字傳輸,盡管速率很高,但只是有光信號或無光信號兩種工作狀態,在接收端也是只要能對這兩種狀態進行判定就行。這種調制方式存在著幾種缺點:
      
      1、在對LD(半導體激光器)進行直接調制時,當強度發生變化是,波長也發生了變化,即產生了光的頻率調制(FM),這種現象稱為附加頻率調制(Chirping),它將使調制邊帶有進一步加大。
      
      2、有調制產生的寬頻譜信號,其相位因為光纖的色散特性而相互偏移,在接收端就會表現為復合二階失真(CSO)。
      
      3、直接光強度對激光器LD調制時其光輸出與電流之間的線性關系是靜態特性,在進行高頻直接調制時會因內部電流與光相互作用而引起光頻率的變化。在這種情況下,也會產生較大的復合二階失真(CSO)。
      
      直接調制雖然簡便且成本較低,但由于存在上述問題,人們也在研究別的調制方法。這就是不在激光器內部進行調制,而是用外部調制器對激光器輸出的光進行調制的光外調制器技術。
      
      二、光外調制方式
      
      光外調制器技術是將激光器(LD)發射出的一定強度的光束,注入LiNbO3(鈮酸鋰)等晶體制成的外調制器上,即經處理的射頻調制信號加到調制器的電極上,在電場作用下,對光束光強和相位進行調制,調制器的輸出光強即為隨調制信號而變化的光信號。和直接調制不同的地方是調制信號加在調制器上,而不是加在光源上,光輸出的光是直流光,而且光源可以是LD光源,也可以是固態激光器。由于外調制器不存在光源的附加頻率調制,所以可以有效克服組合二次失真(CSO).
      
      光的外調制方式,從原理上講雖然有幾種,但目前用于有線電視網中的外調制器,主要是應用電廣效應的馬赫——曾德效應(M--Z)干涉計型。它的結構是以電光結晶為襯底,再在襯底面上以單模的光波導做成通路。輸入光由光波導通路將光分成兩個通路,而在進行合成時產生干涉的就是嗎赫--曾德干涉(M--Z)。在馬赫--曾德干涉計的單側通路上,利用電光效應進行相位變化時,所干涉的光輸出就會隨相位差發生變化。為產生電光效應,原理上是將單側的波導通路的兩邊,貼裝上電極,再加上信號電壓即可。如果兩個通路的長度相等,外加電壓為零,故無相位差會形成相加合成,當外加半波長電壓的相位差為л時,則產生抵消,輸出為零。
      
      直調有種調制效應,線路太長會影響指標,并且不能二級放大,短距離線路還可以。外調制就好多了,光放大可以級聯,但價格會稍高一些,國內也有外調的了,但主要器件肯定還是外國的。主要是傳輸距離和價格上的差異!
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