চারটি সাধারণ মডুলেটরের সংক্ষিপ্ত বিবরণ
এই গবেষণাপত্রে ফাইবার লেজার সিস্টেমে সর্বাধিক ব্যবহৃত চারটি মডুলেশন পদ্ধতি (ন্যানোসেকেন্ড বা সাব-ন্যানোসেকেন্ড সময়সীমার মধ্যে লেজারের বিস্তার পরিবর্তন) উপস্থাপন করা হয়েছে। এগুলোর মধ্যে রয়েছে AOM (অ্যাকোস্টো-অপটিক মডুলেশন), EOM (ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেশন), SOM/SOA(সেমিকন্ডাক্টর আলোক বিবর্ধন যা সেমিকন্ডাক্টর মডুলেশন নামেও পরিচিত), এবংসরাসরি লেজার মডুলেশনতাদের মধ্যে, এওএম,EOMSOM বাহ্যিক মডুলেশন বা পরোক্ষ মডুলেশনের অন্তর্গত।
১. অ্যাকোস্টো-অপটিক মডুলেটর (AOM)
অ্যাকোস্টো-অপটিক মডুলেশন হলো একটি ভৌত প্রক্রিয়া যা অপটিক্যাল ক্যারিয়ারে তথ্য লোড করার জন্য অ্যাকোস্টো-অপটিক প্রভাব ব্যবহার করে। মডুলেশন করার সময়, প্রথমে ইলেক্ট্রো-অ্যাকোস্টিক ট্রান্সডিউসারে বৈদ্যুতিক সংকেত (অ্যাম্প্লিটিউড মডুলেশন) প্রয়োগ করা হয়, যা বৈদ্যুতিক সংকেতকে আল্ট্রাসনিক ক্ষেত্রে রূপান্তরিত করে। যখন আলোক তরঙ্গ অ্যাকোস্টো-অপটিক মাধ্যমের মধ্য দিয়ে যায়, তখন অ্যাকোস্টো-অপটিক ক্রিয়ার কারণে অপটিক্যাল ক্যারিয়ারটি মডুলেটেড হয় এবং তথ্য বহনকারী একটি ইনটেনসিটি মডুলেটেড তরঙ্গে পরিণত হয়।
2. ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটর(ইওএম)
একটি ইলেকট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটর হলো এমন একটি মডুলেটর যা নির্দিষ্ট কিছু ইলেকট্রো-অপটিক্যাল ক্রিস্টালের, যেমন লিথিয়াম নায়োবেট ক্রিস্টাল (LiNb03), গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (GaAs) ক্রিস্টাল এবং লিথিয়াম ট্যানটালেট ক্রিস্টালের (LiTa03) ইলেকট্রো-অপটিক্যাল প্রভাবকে কাজে লাগায়। এই ইলেকট্রো-অপটিক্যাল প্রভাবটি হলো, যখন ইলেকট্রো-অপটিক্যাল ক্রিস্টালে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন ক্রিস্টালটির প্রতিসরাঙ্ক পরিবর্তিত হয়, যার ফলে ক্রিস্টালটির আলোক তরঙ্গের বৈশিষ্ট্যে পরিবর্তন আসে এবং অপটিক্যাল সিগন্যালের ফেজ, অ্যামপ্লিচিউড, ইনটেনসিটি ও পোলারাইজেশন অবস্থার মডুলেশন সাধিত হয়।
চিত্র: EOM ড্রাইভার সার্কিটের সাধারণ গঠন
৩. সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল মডুলেটর/সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার (এসওএম/এসওএ)
সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার (SOA) সাধারণত অপটিক্যাল সিগন্যাল বিবর্ধনের জন্য ব্যবহৃত হয়, যার সুবিধাগুলো হলো চিপ, কম বিদ্যুৎ খরচ, সকল ব্যান্ড সমর্থন ইত্যাদি, এবং এটি EDFA-এর মতো প্রচলিত অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারগুলোর একটি ভবিষ্যৎ বিকল্প।আরবিয়াম-ডোপড ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ারএকটি সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল মডুলেটর (SOM) এবং একটি সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার একই ডিভাইস, কিন্তু এর ব্যবহারের পদ্ধতি একটি প্রচলিত SOA অ্যামপ্লিফায়ারের থেকে কিছুটা ভিন্ন। লাইট মডুলেটর হিসেবে ব্যবহারের সময় এটি যে সূচকগুলোর উপর মনোযোগ দেয়, সেগুলো অ্যামপ্লিফায়ার হিসেবে ব্যবহারের সময়কার সূচকগুলো থেকে কিছুটা আলাদা। অপটিক্যাল সিগন্যাল বিবর্ধনের জন্য ব্যবহার করার সময়, SOA-কে লিনিয়ার অঞ্চলে কাজ করানো নিশ্চিত করতে সাধারণত একটি স্থিতিশীল ড্রাইভিং কারেন্ট সরবরাহ করা হয়। অপটিক্যাল পালস মডুলেট করার জন্য, SOA-তে অবিচ্ছিন্ন অপটিক্যাল সিগন্যাল ইনপুট করা হয়, ইলেকট্রিক্যাল পালস ব্যবহার করে SOA-এর ড্রাইভ কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করা হয় এবং তারপর বিবর্ধন/ক্ষয় হিসেবে SOA-এর আউটপুট অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করা হয়। SOA-এর বিবর্ধন এবং ক্ষয় বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে, এই মডুলেশন মোডটি ধীরে ধীরে অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সিং, LiDAR, OCT মেডিকেল ইমেজিং এবং অন্যান্য ক্ষেত্রের মতো কিছু নতুন অ্যাপ্লিকেশনে প্রয়োগ করা হচ্ছে। বিশেষ করে এমন কিছু ক্ষেত্রে যেখানে তুলনামূলকভাবে উচ্চ ভলিউম, বিদ্যুৎ খরচ এবং এক্সটিংশন রেশিও প্রয়োজন হয়।
৪. লেজার ডাইরেক্ট মডুলেশনের মাধ্যমে লেজার বায়াস কারেন্ট সরাসরি নিয়ন্ত্রণ করে অপটিক্যাল সিগন্যালকে মডুলেট করা যায়। নিচের চিত্রে যেমন দেখানো হয়েছে, ডাইরেক্ট মডুলেশনের মাধ্যমে ৩ ন্যানোসেকেন্ড পালস প্রস্থ পাওয়া যায়। দেখা যায় যে, পালসের শুরুতে একটি স্পাইক রয়েছে, যা লেজার ক্যারিয়ারের রিলাক্সেশনের কারণে ঘটে। যদি প্রায় ১০০ পিকোসেকেন্ডের একটি পালস পেতে চান, তবে এই স্পাইকটি ব্যবহার করা যেতে পারে। কিন্তু সাধারণত আমরা এই স্পাইকটি চাই না।
সারসংক্ষেপ
AOM কয়েক ওয়াটের অপটিক্যাল পাওয়ার আউটপুটের জন্য উপযুক্ত এবং এতে একটি ফ্রিকোয়েন্সি শিফট ফাংশন রয়েছে। EOM দ্রুত, কিন্তু এর ড্রাইভের জটিলতা বেশি এবং এক্সটিংশন রেশিও কম। SOM (SOA) হলো গিগাহার্টজ গতি এবং উচ্চ এক্সটিংশন রেশিওর জন্য সর্বোত্তম সমাধান, যার সাথে কম বিদ্যুৎ খরচ, ক্ষুদ্রাকৃতি এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে। ডাইরেক্ট লেজার ডায়োড হলো সবচেয়ে সস্তা সমাধান, কিন্তু এর স্পেকট্রাল বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন সম্পর্কে সচেতন থাকতে হবে। প্রতিটি মডুলেশন স্কিমের নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে, এবং একটি স্কিম বেছে নেওয়ার সময় অ্যাপ্লিকেশনের প্রয়োজনীয়তা সঠিকভাবে বোঝা, প্রতিটি স্কিমের সুবিধা ও অসুবিধা সম্পর্কে পরিচিত হওয়া এবং সবচেয়ে উপযুক্ত স্কিমটি বেছে নেওয়া গুরুত্বপূর্ণ। উদাহরণস্বরূপ, ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইবার সেন্সিং-এ, প্রচলিত AOM প্রধান, কিন্তু কিছু নতুন সিস্টেম ডিজাইনে, SOA স্কিমের ব্যবহার দ্রুত বাড়ছে। কিছু উইন্ড লাইডার প্রচলিত স্কিমে দ্বি-পর্যায়ের AOM ব্যবহৃত হয়, কিন্তু খরচ কমাতে, আকার ছোট করতে এবং এক্সটিংশন রেশিও উন্নত করতে নতুন স্কিম ডিজাইনে SOA স্কিম গ্রহণ করা হয়। যোগাযোগ ব্যবস্থায়, কম গতির সিস্টেমে সাধারণত ডাইরেক্ট মডুলেশন স্কিম এবং উচ্চ গতির সিস্টেমে সাধারণত ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেশন স্কিম ব্যবহার করা হয়।
পোস্ট করার সময়: ২৬ নভেম্বর, ২০২৪