চারটি সাধারণ মডুলেটরের সংক্ষিপ্তসার

চারটি সাধারণ মডুলেটরের সংক্ষিপ্তসার

এই গবেষণাপত্রে চারটি মড্যুলেশন পদ্ধতি (ন্যানোসেকেন্ড বা সাবন্যানোসেকেন্ড টাইম ডোমেইনে লেজারের প্রশস্ততা পরিবর্তন) উপস্থাপন করা হয়েছে যা ফাইবার লেজার সিস্টেমে সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে রয়েছে AOM (অ্যাকোস্টো-অপটিক মড্যুলেশন), EOM (ইলেক্ট্রো-অপটিক মড্যুলেশন), SOM/এসওএ(অর্ধপরিবাহী আলোর পরিবর্ধন যা অর্ধপরিবাহী মড্যুলেশন নামেও পরিচিত), এবংসরাসরি লেজার মড্যুলেশন. তাদের মধ্যে, AOM,ইওএম,SOM বাহ্যিক মড্যুলেশন বা পরোক্ষ মড্যুলেশনের অন্তর্গত।

১. অ্যাকোস্টো-অপটিক মডুলেটর (AOM)

অ্যাকোস্টো-অপটিক মড্যুলেশন হল একটি ভৌত ​​প্রক্রিয়া যা অপটিক্যাল ক্যারিয়ারে তথ্য লোড করার জন্য অ্যাকোস্টো-অপটিক প্রভাব ব্যবহার করে। মড্যুলেট করার সময়, বৈদ্যুতিক সংকেত (প্রশস্ততা মড্যুলেশন) প্রথমে ইলেক্ট্রো-অ্যাকোস্টিক ট্রান্সডিউসারে প্রয়োগ করা হয়, যা বৈদ্যুতিক সংকেতকে অতিস্বনক ক্ষেত্রে রূপান্তরিত করে। যখন আলোক তরঙ্গ অ্যাকোস্টো-অপটিক মাধ্যমের মধ্য দিয়ে যায়, তখন অপটিক্যাল ক্যারিয়ারটি মড্যুলেট হয় এবং অ্যাকোস্টো-অপটিক ক্রিয়ার কারণে তথ্য বহনকারী একটি তীব্রতা মড্যুলেট তরঙ্গে পরিণত হয়।

2. ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটর(ইওএম)

একটি ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটর হল একটি মডুলেটর যা লিথিয়াম নিওবেট স্ফটিক (LiNb03), GaAs স্ফটিক (GaAs) এবং লিথিয়াম ট্যানটালেট স্ফটিক (LiTa03) এর মতো নির্দিষ্ট ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল স্ফটিকের ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল প্রভাব ব্যবহার করে। ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল প্রভাব হল যখন ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল স্ফটিকের উপর ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল স্ফটিকের প্রতিসরাঙ্ক পরিবর্তিত হয়, যার ফলে স্ফটিকের আলোক তরঙ্গ বৈশিষ্ট্যে পরিবর্তন আসে এবং অপটিক্যাল সিগন্যালের ফেজ, প্রশস্ততা, তীব্রতা এবং মেরুকরণ অবস্থার মড্যুলেশন উপলব্ধি করা হয়।

চিত্র: EOM ড্রাইভার সার্কিটের সাধারণ কনফিগারেশন

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

সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার (SOA) সাধারণত অপটিক্যাল সিগন্যাল অ্যামপ্লিফিকেশনের জন্য ব্যবহৃত হয়, যার চিপ, কম বিদ্যুৎ খরচ, সমস্ত ব্যান্ডের জন্য সমর্থন ইত্যাদি সুবিধা রয়েছে এবং এটি EDFA (এর্বিয়াম-ডোপড ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ার)। একটি সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল মডুলেটর (SOM) একটি সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারের মতো একই ডিভাইস, তবে এটি যেভাবে ব্যবহৃত হয় তা একটি ঐতিহ্যবাহী SOA অ্যামপ্লিফায়ারের সাথে ব্যবহৃত পদ্ধতি থেকে কিছুটা আলাদা এবং এটি যখন হালকা মডুলেটর হিসাবে ব্যবহৃত হয় তখন এটি যে সূচকগুলিতে ফোকাস করে তা একটি অ্যামপ্লিফায়ার হিসাবে ব্যবহৃত সূচকগুলির থেকে কিছুটা আলাদা। অপটিক্যাল সিগন্যাল অ্যামপ্লিফিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হলে, SOA রৈখিক অঞ্চলে কাজ করে তা নিশ্চিত করার জন্য সাধারণত SOA-তে একটি স্থিতিশীল ড্রাইভিং কারেন্ট সরবরাহ করা হয়; যখন এটি অপটিক্যাল পালস মডিউল করার জন্য ব্যবহার করা হয়, তখন এটি SOA-তে অবিচ্ছিন্ন অপটিক্যাল সিগন্যাল ইনপুট করে, SOA ড্রাইভ কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করতে বৈদ্যুতিক পালস ব্যবহার করে এবং তারপর পরিবর্ধন/অ্যাটেন্যুয়েশন হিসাবে SOA আউটপুট অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করে। SOA পরিবর্ধন এবং অ্যাটেন্যুয়েশন বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে, এই মড্যুলেশন মোড ধীরে ধীরে কিছু নতুন অ্যাপ্লিকেশনে প্রয়োগ করা হয়েছে, যেমন অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সিং, LiDAR, OCT মেডিকেল ইমেজিং এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে। বিশেষ করে এমন কিছু পরিস্থিতিতে যেখানে তুলনামূলকভাবে উচ্চ ভলিউম, বিদ্যুৎ খরচ এবং বিলুপ্তির অনুপাত প্রয়োজন।

৪. লেজার ডাইরেক্ট মড্যুলেশন লেজার বায়াস কারেন্টকে সরাসরি নিয়ন্ত্রণ করে অপটিক্যাল সিগন্যালকেও মড্যুলেট করতে পারে, যেমনটি নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে, ডাইরেক্ট মড্যুলেশনের মাধ্যমে ৩ ন্যানোসেকেন্ডের পালস প্রস্থ পাওয়া যায়। দেখা যায় যে পালসের শুরুতে একটি স্পাইক থাকে, যা লেজার ক্যারিয়ারের শিথিলকরণের মাধ্যমে ঘটে। আপনি যদি প্রায় ১০০ পিকোসেকেন্ডের পালস পেতে চান, তাহলে আপনি এই স্পাইকটি ব্যবহার করতে পারেন। কিন্তু সাধারণত আমরা এই স্পাইকটি রাখতে চাই না।

সারসংক্ষেপ

AOM কয়েক ওয়াটে অপটিক্যাল পাওয়ার আউটপুটের জন্য উপযুক্ত এবং এর ফ্রিকোয়েন্সি শিফট ফাংশন রয়েছে। EOM দ্রুত, কিন্তু ড্রাইভ জটিলতা বেশি এবং বিলুপ্তি অনুপাত কম। SOM (SOA) হল GHz গতি এবং উচ্চ বিলুপ্তি অনুপাতের জন্য সর্বোত্তম সমাধান, যার বিদ্যুৎ খরচ কম, ক্ষুদ্রাকৃতিকরণ এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে। 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 নির্বাচন করার সময় প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তাগুলি সঠিকভাবে বোঝা এবং প্রতিটি স্কিমের সুবিধা এবং অসুবিধাগুলির সাথে পরিচিত হওয়া এবং সবচেয়ে উপযুক্ত স্কিমটি বেছে নেওয়া গুরুত্বপূর্ণ। উদাহরণস্বরূপ, বিতরণকৃত ফাইবার সেন্সিংয়ে, ঐতিহ্যবাহী AOM হল প্রধান, তবে কিছু নতুন সিস্টেম ডিজাইনে, SOA স্কিমের ব্যবহার দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে, কিছু বায়ু liDAR ঐতিহ্যবাহী স্কিমে দ্বি-পর্যায়ের AOM ব্যবহার করা হয়, নতুন স্কিম ডিজাইন খরচ কমাতে, আকার কমাতে এবং বিলুপ্তি অনুপাত উন্নত করতে, SOA স্কিম গ্রহণ করা হয়। যোগাযোগ ব্যবস্থায়, কম গতির সিস্টেম সাধারণত সরাসরি মডুলেশন স্কিম গ্রহণ করে এবং উচ্চ গতির সিস্টেম সাধারণত ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেশন স্কিম ব্যবহার করে।