لیزر با مدولاسیون مستقیم (Directly Modulated Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر با مدولاسیون مستقیم (Directly Modulated Laser) :
Directly Modulated Laser (DML) نوعی لیزر (معمولا نیمه هادی دیودی) است که در آن سیگنال اطلاعات مستقیما با تغییر جریان تزریقی به لیزر، بر روی توان نوری خروجی سوار می شود. این ساده ترین و کم هزینه ترین روش مدولاسیون برای انتقال داده در مخابرات نوری است. با تغییر جریان، توان خروجی و طول موج لیزر (به دلیل تغییر چگالی حامل ها) تغییر می کند. DMLها در شبکه های مخابراتی کوتاه برد و متوسط (مانند مراکز داده، شبکه های دسترسی) بسیار رایج هستند.
مکانیزم: در یک لیزر دیودی، با افزایش جریان تزریقی بالاتر از آستانه، توان خروجی به طور خطی افزایش می یابد. با اعمال یک جریان مدوله شده (مثلا یک سیگنال دیجیتال پالس)، توان خروجی متناظر با آن تغییر می کند. نرخ مدولاسیون (سرعت انتقال داده) توسط عوامل مختلفی محدود می شود: پهنای باند ذاتی لیزر (وابسته به پارامترهای لیزر و حفره)، اثرات نوسان های آرامش (relaxation oscillations) که در فرکانس های بالا باعث اعوجاج می شوند، و چیرپ (chirp) که تغییر طول موج ناخواسته در حین مدولاسیون است. چیرپ می تواند با پراکندگی فیبر برهمکنش کرده و سیگنال را محدود کند.
مزایای DML: سادگی و هزینه پایین (نیاز به مدولاتور خارجی ندارد)، مصرف انرژی کم، و اندازه کوچک. معایب: محدودیت در سرعت مدولاسیون (تا حدود ۲۵ گیگابیت بر ثانیه برای کاربردهای عملی، اگرچه تحقیقات تا ۵۰ گیگابیت بر ثانیه نیز پیش رفته است)، و چیرپ که آن را برای مسافت های طولانی نامناسب می کند. برای مسافت های طولانی و نرخ های داده بالا، از مدولاسیون خارجی (با مدولاتور مجزا) استفاده می شود که کیفیت سیگنال بهتری دارد.
کاربردها: فرستنده های نوری در شبکه های محلی (Ethernet)، شبکه های دسترسی (PON)، مراکز داده، و اتصالات کوتاه برد (فیبر نوری درون ساختمانی). DMLها به دلیل سادگی و هزینه پایین، پرتیراژترین نوع فرستنده نوری هستند.
