Diod laser yang dimodulasi secara langsung

Diod laser modulasi langsung (DML) boleh digunakan untuk memodulasi kuasa optik.  Dalam DML, kuasa output laser diselaraskan dengan menukar arus pam dalam medium laser. Arus pam dikawal oleh isyarat pemacu elektrik. Sistem pengesanan langsung (DD) jenis ini biasanya menggunakan keying on-off (OOK). Dalam erti kata lain, arus pam DML diubah melalui isyarat binari.

Selepas penghantaran serat optik dan photodetection, penerima melakukan pemulihan jam dan menetapkan ambang yang sesuai untuk menentukan sama ada simbol yang diterima adalah logik 0 atau 1.

Secara umum, penapisan digital adaptif tidak digunakan; Sekiranya terdapat gangguan intersymbol, ia tidak akan dikurangkan sebelum keputusan simbol.

Di samping itu, untuk penghantaran jarak jauh, pengekodan pembetulan ralat ke hadapan (FEC) biasanya tidak digunakan.

Kelebihan DML terletak pada proses modulasi yang dilaksanakan di dalam sumber laser, menghapuskan keperluan gandingan optik antara laser dan modulator.

Kaedah ini dapat meminimumkan kos pembuatan dan pembungkusan.

Sistem DD berasaskan DML sesuai untuk sistem 10 GB/s.

Demonstrasi penyelidikan dan makmal menunjukkan bahawa DML dapat mencapai jalur lebar melebihi 50 GHz dan dapat memodulasi data pada kelajuan lebih dari 100 GB/s.

Walau bagaimanapun, penggunaan sistem DD berasaskan DML terutamanya terhad oleh nisbah kepupusan terhad DML dan isu-isu seperti kicauan laser, yang secara langsung mengubah kekerapan laser.

Untuk sistem DD, modulator luaran yang popular ialah modulator yang diserap elektrik (EAM).

EAMs biasanya dihasilkan dalam bentuk gelombang semikonduktor dan dilengkapi dengan elektrod untuk memohon medan elektrik berserenjang dengan arah penyebaran rasuk cahaya.

Medan elektrik yang digunakan mengubah spektrum penyerapan optik semikonduktor (dengan itu mengubah kuasa output modulator), harta yang dikenali sebagai kesan Franz-Keldysh.

EAMS boleh beroperasi pada voltan pemacu rendah (kira -kira 2 V) dan menyediakan jalur lebar melebihi 100 GHz.

Mereka boleh diintegrasikan dengan laser maklum balas yang diedarkan pada cip yang sama, dan gabungan laser dan EAM ini dipanggil laser modulator yang diserap elektrik (EML).

Walaupun EML mempunyai nisbah kepupusan yang lebih baik daripada DML, mereka masih menghasilkan kicauan modulasi.

Untuk mengelakkan ini, modulator Mach-Zehnder (MZMs) boleh digunakan.

MZM adalah satu lagi jenis modulator luaran yang mencapai modulasi intensiti dengan menggabungkan dua modulator fasa dalam konfigurasi interferometer Mach-Zehnder.

Menggunakan pemacu pembezaan atau konfigurasi tarik-tarik, MZM boleh mencapai modulasi bebas kicauan.