চারটি সাধারণ মডুলেটরের ওভারভিউ

চারটি সাধারণ মডুলেটরের ওভারভিউ

এই কাগজটি চারটি মড্যুলেশন পদ্ধতি (ন্যানোসেকেন্ড বা সাবনানোসেকেন্ড টাইম ডোমেনে লেজারের প্রশস্ততা পরিবর্তন করে) প্রবর্তন করে যা সাধারণত ফাইবার লেজার সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে রয়েছে এওএম (অ্যাকোস্টো-অপটিক মডুলেশন), ইওএম (ইলেক্ট্রো-অপ্টিক মডুলেশন), এসওএম/SOA(সেমিকন্ডাক্টর লাইট অ্যামপ্লিফিকেশন যা সেমিকন্ডাক্টর মডুলেশন নামেও পরিচিত), এবংসরাসরি লেজার মড্যুলেশন. তাদের মধ্যে এওএম,ইওএম,SOM বাহ্যিক মড্যুলেশন বা পরোক্ষ মড্যুলেশনের অন্তর্গত।

1. অ্যাকোস্টো-অপটিক মডুলেটর (AOM)

অ্যাকোস্টো-অপটিক মড্যুলেশন একটি শারীরিক প্রক্রিয়া যা অপটিক্যাল ক্যারিয়ারে তথ্য লোড করতে অ্যাকোস্টো-অপ্টিক প্রভাব ব্যবহার করে। মডুলেশন করার সময়, বৈদ্যুতিক সংকেত (প্রশস্ততা মডুলেশন) প্রথমে ইলেক্ট্রো-অ্যাকোস্টিক ট্রান্সডুসারে প্রয়োগ করা হয়, যা বৈদ্যুতিক সংকেতকে অতিস্বনক ক্ষেত্রে রূপান্তরিত করে। আলোক তরঙ্গ যখন অ্যাকোস্টো-অপ্টিক মাধ্যমের মধ্য দিয়ে যায়, তখন অপটিক্যাল ক্যারিয়ার মড্যুলেট হয় এবং অ্যাকোস্টো-অপ্টিক অ্যাকশনের কারণে তথ্য বহনকারী একটি তীব্রতা মডুলেটেড তরঙ্গে পরিণত হয়।

2. ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটর(ইওএম)

একটি ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটর হল একটি মডুলেটর যা নির্দিষ্ট ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল স্ফটিকগুলির ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল প্রভাবগুলিকে ব্যবহার করে, যেমন লিথিয়াম নিওবেট ক্রিস্টাল (LiNb03), GaAs ক্রিস্টাল (GaAs) এবং লিথিয়াম ট্যান্টালেট স্ফটিক (LiTa03)। ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল ইফেক্ট হল যে যখন ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল ক্রিস্টালে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল ক্রিস্টালের প্রতিসরণকারী সূচক পরিবর্তিত হবে, যার ফলে স্ফটিকের আলোক তরঙ্গ বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন হবে এবং ফেজের মডুলেশন, অপটিক্যাল সিগন্যালের প্রশস্ততা, তীব্রতা এবং মেরুকরণ অবস্থা উপলব্ধি করা হয়।

চিত্র: EOM ড্রাইভার সার্কিটের সাধারণ কনফিগারেশন

3. সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল মডুলেটর/সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ার (SOM/SOA)

সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার (SOA) সাধারণত অপটিক্যাল সিগন্যাল অ্যামপ্লিফিকেশনের জন্য ব্যবহৃত হয়, যার সুবিধা রয়েছে চিপ, কম বিদ্যুত খরচ, সমস্ত ব্যান্ডের জন্য সমর্থন ইত্যাদি, এবং এটি প্রথাগত অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ার যেমন EDFA (ইডিএফএ) এর ভবিষ্যত বিকল্প।Erbium-doped ফাইবার পরিবর্ধক) একটি সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল মডুলেটর (এসওএম) হল একটি সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারের মতো একই ডিভাইস, কিন্তু এটি যেভাবে ব্যবহার করা হয় তা ঐতিহ্যগত SOA পরিবর্ধকের সাথে যেভাবে ব্যবহার করা হয় তার থেকে কিছুটা আলাদা, এবং যখন এটি ব্যবহার করা হয় তখন এটি যে সূচকগুলির উপর ফোকাস করে। হালকা মডুলেটর একটি পরিবর্ধক হিসাবে ব্যবহৃত থেকে সামান্য ভিন্ন। অপটিক্যাল সংকেত পরিবর্ধনের জন্য ব্যবহার করা হলে, SOA রৈখিক অঞ্চলে কাজ করে তা নিশ্চিত করার জন্য সাধারণত SOA-কে একটি স্থিতিশীল ড্রাইভিং কারেন্ট প্রদান করা হয়; যখন এটি অপটিক্যাল ডালগুলিকে মডিউল করতে ব্যবহার করা হয়, তখন এটি SOA-তে অবিচ্ছিন্ন অপটিক্যাল সংকেত ইনপুট করে, SOA ড্রাইভ কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করতে বৈদ্যুতিক ডাল ব্যবহার করে এবং তারপরে SOA আউটপুট অবস্থাকে পরিবর্ধন/ক্ষরণ হিসাবে নিয়ন্ত্রণ করে। SOA পরিবর্ধন এবং মনোযোগ বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে, এই মডুলেশন মোডটি ধীরে ধীরে কিছু নতুন অ্যাপ্লিকেশনে প্রয়োগ করা হয়েছে, যেমন অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সিং, LiDAR, OCT মেডিকেল ইমেজিং এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে। বিশেষ করে এমন কিছু পরিস্থিতিতে যার জন্য অপেক্ষাকৃত উচ্চ আয়তন, শক্তি খরচ এবং বিলুপ্তির অনুপাত প্রয়োজন।

4. লেজার ডাইরেক্ট মড্যুলেশন লেজার বায়াস কারেন্টকে সরাসরি নিয়ন্ত্রণ করে অপটিক্যাল সিগন্যালকে মডিউল করতে পারে, নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে, সরাসরি মড্যুলেশনের মাধ্যমে 3 ন্যানোসেকেন্ড পালস প্রস্থ পাওয়া যায়। এটি দেখা যায় যে নাড়ির শুরুতে একটি স্পাইক রয়েছে, যা লেজার ক্যারিয়ারের শিথিলকরণ দ্বারা আনা হয়। আপনি যদি প্রায় 100 পিকোসেকেন্ডের একটি পালস পেতে চান তবে আপনি এই স্পাইকটি ব্যবহার করতে পারেন। কিন্তু সাধারণত আমরা এই স্পাইক আছে চাই না.

যোগফল

AOM কয়েক ওয়াটের অপটিক্যাল পাওয়ার আউটপুটের জন্য উপযুক্ত এবং এর একটি ফ্রিকোয়েন্সি শিফট ফাংশন রয়েছে। EOM দ্রুত, কিন্তু ড্রাইভ জটিলতা বেশি এবং বিলুপ্তির অনুপাত কম। SOM (SOA) হল GHz গতি এবং উচ্চ বিলুপ্তি অনুপাতের জন্য সর্বোত্তম সমাধান, কম শক্তি খরচ, ক্ষুদ্রকরণ এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য সহ। ডাইরেক্ট লেজার ডায়োড হল সবচেয়ে সস্তা সমাধান, তবে বর্ণালী বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন সম্পর্কে সচেতন থাকুন। প্রতিটি মডুলেশন স্কিমের নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে এবং একটি স্কিম বেছে নেওয়ার সময় আবেদনের প্রয়োজনীয়তাগুলি সঠিকভাবে বোঝা এবং প্রতিটি স্কিমের সুবিধা এবং অসুবিধাগুলির সাথে পরিচিত হওয়া এবং সবচেয়ে উপযুক্ত স্কিমটি বেছে নেওয়া গুরুত্বপূর্ণ৷ উদাহরণস্বরূপ, ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইবার সেন্সিং-এ, প্রথাগত AOM প্রধান, কিন্তু কিছু নতুন সিস্টেম ডিজাইনে, SOA স্কিমগুলির ব্যবহার দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে, কিছু উইন্ড liDAR প্রথাগত স্কিমে দ্বি-পর্যায়ের AOM ব্যবহার করা হয়, যাতে নতুন স্কিম ডিজাইন খরচ কমাতে, আকার কমাতে এবং বিলুপ্তির অনুপাত উন্নত করতে SOA স্কিম গৃহীত হয়। যোগাযোগ ব্যবস্থায়, কম গতির সিস্টেম সাধারণত সরাসরি মডুলেশন স্কিম গ্রহণ করে এবং উচ্চ গতির সিস্টেম সাধারণত ইলেক্ট্রো-অপ্টিক মডুলেশন স্কিম ব্যবহার করে।