Optical Modulation   광 변조, 광통신 변조

(2020-05-02)

Direct Modulation, 직접 변조, External Modulation, 외부 변조, 간접 변조


1. 광 변조광원(레이저 다이오드 등)의 출력 광을 광통신 매체에 맞게 변조하는 것
     - 전기적 신호를 광 신호로 변환

  ※ 광통신에서는 광원(LED, LD 등)을 변조하는 구동 방식에 따라 직접변조, 외부변조
     로 구분
     


2. 직접변조 (Direct Modulation)

  ㅇ 구동 전류광 세기(강도)가 직접 비례되어 변조하는 방식       ☞ 세기변조/직접검출 
     - 광원에 구동 바이어스를 걸고, 이 구동 바이어스 전류에 원 신호 전류를 직접 부가시킴

     - 구동 회로가 비교적 간단하고 저렴하여, 10 Gbps급 이하에 주로 사용
        . 고속에서는 처핑현상(선폭이 넓어지게됨) 등이 발생


3. 외부변조 (External Modulation), 간접변조 (Indirect Modulation)

  ㅇ 일정한 광원을 별도의 외부 변조기에 의해 마치 셔터 처럼 조작하는 변조 방식
     - 광원 및 변조기의 역할을 분리시킴.  이때 광원DFB-LD을 많이 사용.

  ㅇ 직접변조 보다는 비용이 많이드나, 더 높은 주파수에서 동작이 가능
     - 주파수 처핑 현상이 거의 발생하지 않음
     - 중장거리 초고속(10 Gbps 이상) 전송시스템에 적합

  ㅇ 외부변조 종류 
     - 전기흡수/전계흡수(EAM,Electro Absorption Modulator)형 변조기
        . 입사 광의 흡수율을 인가 전압에 의해 변화시켜 변조하는 반도체 변조기
           .. 반도체 수직 방향에 인가전압 또는 전류주입량으로 반도체의 광 흡수
              계수를 변화시켜 광 출력을 변조함
        . 인가전압이 작고, 비교적 작은 크기로 광원과의 집적화가 용이

     - 전기광학(EOM,Electro-Optic Modulator)형 변조기
        . 광 굴절 현상을 이용
           .. 반도체 인가 전계반도체 내부 굴절율을 변화시켜 전파상수
              변화에 따른 광 간섭 정도를 조절하여 광 출력을 변조시키는 방식
        . EAM 방식에 비해 아주 높은 주파수로 동작 가능
        . 구현방식 : 방향성결합기형, 마하젠더 간섭계형, 전반사기형 등



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