La modulación directa de los láseres semiconductores consiste en modular el láser mediante la superposición de la corriente de señal pre-modulada (AM, FM, PCM) en la corriente de polarización del láser. Debido a que es para cambiar la intensidad de la luz, también se le llama modulación de intensidad. Para la transmisión digital, aunque la velocidad es muy alta, solo están disponibles dos estados de trabajo de señal óptica o no óptica, siempre que los dos estados puedan juzgarse en el extremo receptor. Este método de modulación tiene varias desventajas:

1. Cuando LD (láser semiconductor) se modula directamente, cuando cambia la intensidad, también cambia la longitud de onda, es decir, se produce la modulación de frecuencia (FM) de la luz. Este fenómeno se llama modulación de frecuencia adicional (Chirping), que aumentará aún más la banda lateral de modulación.

2. Las señales de amplio espectro con modulación, cuyos cambios de fase se deben a las características de dispersión de las fibras ópticas, mostrarán una distorsión compuesta de segundo orden (CSO) en el extremo receptor.

3. La relación lineal entre la salida y la corriente es estática cuando la intensidad de la luz directa modula el láser LD. Cuando la intensidad de la luz directa modula el láser LD a alta frecuencia, la frecuencia del láser cambiará debido a la interacción entre la corriente interna y la luz. En este caso, también se producirá una gran distorsión compuesta de segundo orden (CSO).

Aunque la modulación directa es simple y de bajo costo, debido a los problemas anteriores, las personas también están estudiando otros métodos de modulación. Esta es la tecnología para modular la luz de salida del láser con un modulador externo en lugar de la modulación interna del láser.

La tecnología de modulador externo es un tipo de modulador externo que inyecta una cierta intensidad de luz emitida por el láser (LD) en el cristal LiNbO 3 (niobato de litio). Es decir, la señal de modulación de radiofrecuencia procesada se agrega al electrodo del modulador. Bajo la acción del campo eléctrico, la intensidad y la fase del haz son moduladas. La intensidad de salida del modulador es la señal de luz que cambia con la señal de modulación. A diferencia de la modulación directa, la señal de modulación se agrega al modulador, no a la fuente de luz. La salida de luz es luz de corriente continua, y la fuente de luz puede ser una fuente de luz LD o un láser de estado sólido. Debido a que el modulador externo no tiene la modulación de frecuencia adicional de la fuente de luz, la segunda distorsión combinada (CSO) se puede superar de manera efectiva.

Aunque en principio hay varios modos de modulación externa de la luz, el modulador externo actual utilizado en la red CATV es principalmente el interferómetro de efecto Mach-Zehnder (M-Z). Su estructura se basa en la cristalización electro-óptica como sustrato, y luego en una guía de onda óptica monomodo como un canal en el sustrato. La luz de entrada se divide en dos rutas por la ruta de la guía de ondas ópticas, y el interferómetro M-Z es el que produce la interferencia al sintetizar. En la trayectoria unilateral del interferómetro Mach-Zehnder, cuando la fase se cambia por efecto electro-óptico, la salida de la luz interferida cambiará con la diferencia de fase. Para producir un efecto electro-óptico, el principio es montar los electrodos en ambos lados de la trayectoria unilateral de la guía de ondas y agregar el voltaje de la señal. Si la longitud de las dos rutas es igual y el voltaje aplicado es cero, ninguna diferencia de fase formará una síntesis aditiva. Cuando la diferencia de fase de la tensión de media longitud de onda aplicada es, se producirá la cancelación y la salida será cero.

La modulación directa tiene un efecto de modulación, una línea demasiado larga afectará a los indicadores, y no puede ser una amplificación secundaria, también pueden ser líneas de corta distancia. La modulación externa es mucho mejor, la amplificación óptica se puede conectar en cascada, pero el precio será ligeramente más alto, también hay modulación externa, pero el dispositivo principal es ciertamente extraño. Principalmente la diferencia en la distancia de transmisión y el precio!