Direkte Modulation von Halbleiterlasern besteht darin, den Laser durch Überlagerung des vormodulierten Signalstroms (AM, FM, PCM) mit dem Vorstrom des Lasers zu modulieren. Da es die Intensität des Lichts ändern soll, wird es auch als Intensitätsmodulation bezeichnet. Für die digitale Übertragung stehen, obwohl die Geschwindigkeit sehr hoch ist, nur zwei Arbeitszustände eines optischen Signals oder eines nichtoptischen Signals zur Verfügung, solange die zwei Zustände auf der Empfangsseite beurteilt werden können. Diese Modulationsmethode hat mehrere Nachteile:

1. Wenn LD (Semiconductor Laser) direkt moduliert wird, ändert sich auch die Wellenlänge, wenn sich die Intensität ändert, dh die Frequenzmodulation (FM) von Licht wird erzeugt. Dieses Phänomen wird als zusätzliche Frequenzmodulation (Chirping) bezeichnet, wodurch das Seitenband der Modulation weiter erhöht wird.

2. Breitspektrum-Signale mit Modulation, deren Phasenverschiebungen aufgrund der Dispersionseigenschaften von optischen Fasern eine verzerrte Verzerrung zweiter Ordnung (CSO) auf der Empfangsseite aufweisen.

3. Die lineare Beziehung zwischen dem Ausgang und dem Strom ist statisch, wenn die direkte Lichtintensität den LD-Laser moduliert. Wenn die direkte Lichtintensität den LD-Laser bei hoher Frequenz moduliert, ändert sich die Frequenz des Lasers aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem internen Strom und dem Licht. In diesem Fall tritt auch eine große zusammengesetzte Verzerrung zweiter Ordnung (CSO) auf.

Obwohl die direkte Modulation aufgrund der oben genannten Probleme einfach und kostengünstig ist, werden auch andere Modulationsmethoden untersucht. Dies ist die Technologie des Modulierens des Ausgangslichts des Lasers mit einem externen Modulator anstelle der internen Modulation des Lasers.

Die externe Modulatortechnologie ist eine Art externer Modulator, der eine bestimmte Intensität des von einem Laser (LD) emittierten Lichts in einen LiNbO 3 (Lithiumniobat) -Kristall injiziert. Das verarbeitete Hochfrequenzmodulationssignal wird also zu der Elektrode des Modulators addiert. Unter der Wirkung eines elektrischen Feldes werden Intensität und Phase des Strahls moduliert. Die Ausgangsintensität des Modulators ist das Lichtsignal, das sich mit dem Modulationssignal ändert. Im Gegensatz zur direkten Modulation wird das Modulationssignal zum Modulator addiert, nicht zur Lichtquelle. Die Lichtleistung ist Gleichstromlicht und die Lichtquelle kann entweder eine LD-Lichtquelle oder ein Festkörperlaser sein. Da der externe Modulator nicht die zusätzliche Frequenzmodulation der Lichtquelle aufweist, kann die kombinierte zweite Verzerrung (CSO) effektiv überwunden werden.

Obwohl es im Prinzip mehrere externe Modulationsmodi für Licht gibt, ist der derzeit in einem CATV-Netzwerk verwendete externe Modulator hauptsächlich ein Mach-Zehnder-Effekt (M-Z) -Interferometer. Seine Struktur basiert auf der elektrooptischen Kristallisation als Substrat und dann einem optischen Einmodenwellenleiter als Kanal auf dem Substrat. Das Eingangslicht wird durch den optischen Wellenleiterpfad in zwei Pfade aufgeteilt, und das M-Z-Interferometer ist dasjenige, das beim Synthetisieren Interferenz erzeugt. Wenn auf dem unilateralen Weg des Mach-Zehnder-Interferometers die Phase durch einen elektrooptischen Effekt geändert wird, ändert sich die Ausgabe des interferierten Lichts mit der Phasendifferenz. Um einen elektrooptischen Effekt zu erzeugen, besteht das Prinzip darin, die Elektroden auf beiden Seiten des unilateralen Wellenleiterpfads anzubringen und die Signalspannung hinzuzufügen. Wenn die Länge der beiden Pfade gleich ist und die angelegte Spannung Null ist, bildet keine Phasendifferenz eine additive Synthese. Wenn die Phasendifferenz der angelegten Halbwellenlängenspannung gleich ist, tritt die Aufhebung auf und der Ausgang ist Null.

Direkte Modulation hat einen Modulationseffekt, eine zu lange Linie wirkt sich auf die Anzeigen aus und kann keine sekundäre Verstärkung sein, kurze Linien können ebenfalls sein. Die externe Modulation ist viel besser, die optische Verstärkung kann kaskadiert werden, aber der Preis ist etwas höher, es gibt auch externe Modulation, aber das Hauptgerät ist sicherlich fremd. Hauptsächlich der Unterschied in Übertragungsdistanz und Preis!