DE2238336B2 - Optischer Impulsmodulator - Google Patents
Optischer ImpulsmodulatorInfo
- Publication number
- DE2238336B2 DE2238336B2 DE2238336A DE2238336A DE2238336B2 DE 2238336 B2 DE2238336 B2 DE 2238336B2 DE 2238336 A DE2238336 A DE 2238336A DE 2238336 A DE2238336 A DE 2238336A DE 2238336 B2 DE2238336 B2 DE 2238336B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- optical
- amplifier
- pulses
- binary
- pulse modulator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 46
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 24
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 6
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 claims 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 240000000662 Anethum graveolens Species 0.000 description 1
- 101100382123 Mus musculus Ciita gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/015—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
- G02F1/025—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction in an optical waveguide structure
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/015—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/015—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
- G02F1/0155—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction modulating the optical absorption
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/26—Pulse shaping; Apparatus or methods therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0265—Intensity modulators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Impulsmodulator gemäß dem Oberbegriff des An'
Spruchs 1.
Bei bekannten pulscodemodulierten Nachrichtensystemen, welche als Informationsträger Lichtweilen
verwenden, sind zur Signalverarbeitung an den Endanschlüssen und an Zwischenverstärkerpunkten längs des
Übertragimgswege» optische Impulsmodulatoren vorgesehen, welche jedoch mit einer unzureichenden
Geschwindigkeit arbeiten und daher die Gesamtlaufzeit der Information innerhalb des Nachrichtensystems
unnötig verlängern.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei einem optischen Impulsmodulator der
eingangs genannten Art die Arbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs I gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des optischen (mpulsmodulaiors nach Anspruch I
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Inder Zeichnung zeigt
F i g. I ein AiisfOhriingsbcispicl für einen crfindungsgcmäß
aufgebauten Modulator: und
Fig. 2 bis 0 erläuternde Darstellungen von Signalen,
die an den in F i g. I gezeigten Modulator angelegt bzw. von ihm abgeleitet werden.
4)
50
55
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist ein optischer Hochgeschwindigkeits-PCM-Modulator
ein Paar von pn-Flächendioden auf, welche mit Antireflexionsbelägen zur Verhinderung stimuliener
Emission versehen sein können. Eine der Dioden dient als Verstärker. Die zweite Diode, welche unmittelbar
neben der ersten Diode angeordnet ist, dient als sättigbarer Absorber.
Im Betrieb werden optische Impulse synch-on mit einem binär verschlüsselten Informationssignal in die
Verstärkerdiode etngekoppelt. Das binär verschlüsselte
Informationssignal bildet Vorspannungsimpulse, welche die Verstärkung des Verstärkers von 1 bei dem einen
Binärzustand, (d. h. »0«) auf einen viel größeren Wert
Cit den anderen Binärzustand (d.h. »1«) erhöhen. Die
optischen Impulse werden sodann zur zweiten Diode gekoppelt, weiche die verstärkten Impulse mit relativ
geringer Dämpfung, jedoch die kleineren, unverstärkten Impulse mit höherer Dämpfung überträgt, wodurch das
Leistungsverhältnis zwischen die beiden Binärzustände darstellenden optischen Impulsen vergrößert wird. Bei
einer Ausführungsform der Erfindung ergaben sich Bitfrequenzen in der Größenordnung von 500 MHz und
höher.
In F i g. 1 ist ein optisches System mit einer optischen Signalquelle 13, einem Binärverschlüssler 14 und einem
Modulator 10 dargestellt. Letzterer weist einen optischen Signalverstärker 11 mit einer zwischen zwei
Werten umschaltbaren Verstärkung und einem sättigbaren optischen Signalabsorber 12 auf, dessen Dämpfung
gegenüber optischer Wellenenergie von der an ihn angelegten optischen Leistung umgekehrt abhängig ist
Insbesondere weist der Modulator 2 pn-Flächendioden und eine Einrichtung zum getrennten Vorspannen jeder
dieser Dioden auf. Die Art des getrennten Vorspannens wird nachfolgend noch genauer erläutert werden.
Kurz gesagt ist eine in Vorwärtsrichtung betriebene Flächendiode in der Lage, Strahlungsenergie zu
emittieren; wenn sie in einem geebneten Resonator
liegt, finden Schwingungen statt. Ohne einen Resonator oder durch Steuerung der Stärke der angelegten
Vorspannung entsteht anstelle eines Oszillators ein Verstärker. Bevorzugt sind die Enden der zum
Verstärker 11 und zum sättigbaren Absorber 12 gehörigen Diodenstiukturen mit Antireflexionsbelägen
versehen, um der Möglichkeit der Entsteh jng von Oszillationen bzw. Schwingungen vorzubeugen. In jeder
anderen Hinsicht können die Dioden beliebige Diodenlaserstrukturen der in der US-PS 33 63 195 beschriebenen Art sein. Insbesondere weist der Verstärker ein
Halbleitermaterial auf, dessen massiver Körper 15 von einem Leitungstyp π ist, wobei eine dünne Oberflächenschicht 16 des entgegengesetzten Leitungstyps ρ zur
Bildung eines pn-Übergangs 17 auf dem massiven Körper 15 angeordnet ist. Der Absorber 12, der
bevorzugt aus demselben Halbleitermaterial wie der Verstärker besteht, weist in ähnlicher Weise einen
n-leitenden Teil auf, der zweckmäßigerweise als Verlängerung des η-leitenden massiven Körpers 15 des
Verstärkers 11 ausgebildet ist und durch eine dünne Obefflichensehiehl 18 aus p-leitendem Material ?m
Bildungeines pn-Übergangs 19 belegt ist.
Der Strom für die Vorspannung wird mit Hilfe von dünnen, langgestreckten metallischen F.lektroden 20
bzw. 21, die auf den p-leitenden Schichten 16 bzw. 18
angeordnet siird. und eine Metallelektrode 22 auf der Unterseite des gemeinsamen η-leitenden massiven Teils
15 in die Dioden injiziert.
Die Verwendung von langgestreckten Elektroden 20 und 21 begrenzt die »aktive« Obergangszone wirksam
auf den Zwischenbereich der Elektrode. Um die vom Verstärker 11 emittierte Strahlungsenergie in der
wirksamsten Weise in die aktive Zone des Absorbers 12 einzukoppeln, sind die Längsabmessungen der Elektroden
20 und 2t koaxial ausgerichtet und die pn-Übergänge 17 und 19 so angeordnet, daß sie in einer
gemeinsamen Ebene liegen. Dies wird zweckmäßigerweise
mit Hilfe der in Fig. 1 gezeigten monolithischen Struktur erreicht.
Die optische Signalquelle 13 erzeugt einen fortlaufenden Zug bzw. eine fortlaufende Folge optischer Impulse.
Diese können von einem Einzelinjektionslaser, der aus demselben Material wie der Modulator 10 hergestellt
ist, in der von T. P. Lee und J. R. Roldan in einem Artikel
mit dem Titel »Subnanosecond Light Pulses From GaAs Injection Lasers«, November 1969 in I.E.E.E. Journal of
Quantum Electronics, Seiten 551, 552 beschriebenen Weise erzeugt werden oder mit Hilfe eines Doppelabschnitt-injektionslasers.
wie er von Lee und Roldan in einem Artikel mit der Bezeichnung »Repetitively
Q-Switching Light Pulses From GaAs Injection Lasers With Tandem Double-Section Stripe Geometry«, Juni
1970, Seiten 339—352 in der vorgenannten Zeitschrift beschrieben wurde.
Ein Zeitgabesignal, das ebenfalls von der Signalquelle 13 erzeugt wird, wird an den Binärverschlüssler
angelegt, um die Informationsimpulse mit den ODtischen
Impulsen zu synchronisieren. In alternativer Ausführung kann eine getrennte Zeitgeberquelle verwendet werden,
wobei ein erstes Zeitgabe- bzw. Taktsignal an die optische Quelle 13 zur Entwicklung eines optischen
Impulszuges angelegt wird, dessen Folgefrequenz mit der Zeitgabequelle synchronisiert ist. Gleichzeitig wird
ein zweites Signal aus der Zeitgabequelle zum Synchronisieren des Binärverschlüsslers verwendet
Der Verschlüssler 14 nimmt ein Informationssignal auf und setzt es in ein binär verschlüsseltes Signal um,
das sodann z~ir Vorspannung der Elektroden 20 bis 22
des Verstärkers 11 angekoppelt wird. Außerdem wird
eine Gleichstrom-Vorspannungsquelle 23 mit den Elektroden 20 bis 22 verbunden. Eine zweite Gleichstrom-Vorspannungsquelle
24 wird gegebenenfalls mit den Vorspannungselektroden 21 bis 22 des sättigbaren Absorbers £2 verbunden.
Während des Betriebes werden die aus der Quelle 13 abgeleiteten optischen Impulse in die aktive Übergangszone des Verstärkers 11 gerichtet. Gleichzeitig wird das
binär verschlüsselte Informationssignal über einen Kopplungskondensator 30 an den Verstärker zum
Vorspannen der Elektroden 20 bis 22 angelegt D?e optischen Impulse sind durch den Impulszug gemäß
Fig.2 und das Informationssignal durch die Impulse
gemäß F i g. 3 dargestellt Zu Erläuterungszwecken ist eine Reihe von Pausenschritten und Impulsen dargestellt,
welche ein Acht-Bit-Binärwort 00011010 bilden.
Der Verstärker wird von einer Quelle 23 in Vorwärtsrichtung derart vorgespannt, dab er ohne eine
zusätzliche Vorspannung vom Informationssignal ange- tx>
nähert eine Verstärkung von eins entwickelt. Diese
Maßnahme wird in erster Linie zum Minimalisieren der Verstärkerlaufzeit bzw. -verzögerung getroffen. Bekanntlich
ist für den Aufbau der für die Verstärkung notwendigen Bese'zungsumkehr eine begrenzte Zeit *">
notwendig. Diese Zeitverzögerung wird im vorliegenden Fall durch »Vorsp \rinen« des Verstärkers auf
angenähert die Verstärkung 1 minimalisiert. Im Ergebnis ist die Amplitude der optischen Impulse am
Ausgangsende des Verstärkers 11 bei Fehlen eines Informationssignalimpulses im wesentlichen gleich der
Amplitude der Eingangsimpulse. In der Darstellung gemäß Fig.3 entspricht dies der Bedingung, die
während der Zeitschlitze 1, 2, 3, 6 und 8 besteht Demgemäß umfaßt die Verstärker-Ausgangsimpulsfolge,
die durch den Impulszug gemäß F i g. 4 dargestellt ist, während der oben angegebenen Zeitschlitze
optische Impulse mit im wesentlichen der gleichen Amplitude wie die Eingangsimpulsfolge. Während der
Zeitschlitze 4, 5 und 7 vergrößern dagegen die Informationssignalimpulse die Vorspannung in Vorwärts-
bzw. Durchlaßrichtung im Verstärker und damit dessen Verstärkung. Die optischen Ausgangsimpulse
während der Zeitschlitze 4, 5 und 7 sind daher, wie aus dem Impulszug gemäß F i g. 4 hervorgeht, viel größer.
Nach der Moduation der Folge optischer Impulse entsprechend der binär verschlüsselten Information
wird das optische Signal durch den sättigbaren Absorber geschickt, der das LeistüdPsverhältnis zwischen
den die beiden Binärzustände darstellenden optischen Impulsen vergrößert Der sättigbare bzw.
steuerbare Absorber 12 ist entweder ohne Vorspannung oder in Sperrichtung vorgespannt, so daß die optischen
Impulse kleinerer Amplitude, welche die Zeitschlitze 1, 2,3,6 und 8 belegen, in hohem Maße bedämpft werden.
Die Impulse großer Amplitude sind dagegen ausreichend groß, um den sättigbaren Absorber über den
Sättigungsbereich hinaus zu treiben, wodurch die durch den Absorber hervorgerufene Dämpfung erheblich
verringert wird. Dadurch erfahren die Impulse in den Zeitschlitzen 4, 5 und 7 eine im Vergleich zu der
Dämpfung der Impulse in den anderen Zeitschlitzen relativ geringe Dämpfung und es ergibt sich die in
F i g. 5 dargestellte Impulsfolge. Es ist zu sehen, daß die den Zwischenzeiten des Informationssignais entsprechenden
optischen Impulse weit stärker als den Tastzeiten entsprechenden Impulse des Informationssignals
gedämpft werden, so daß das Leistungsverhältnis, -velches das Verhältnis der Intensität der optischen
Impulse für die beiden Binärzustände ist auf diese Weise vergrößert wird.
Eine weitere Verbesserung des Leistungsvwhältnisses kann durch gleichzeitiges Ankoppeln des Informationssignals
an die Vorspannungselektroden des sättigbaren Absorbers erreicht werden. Diese mögliche
Anordnung ist in F i g. 1 durch die gestrichelte Verbindungslinie 31 angedeutet. Wenn diese Anordnung
gewählt wird, wird die Vorspannung in Sperrichtung des sättigbares Absorbers stets dann verringert,
wenn der Verstärker in seinem Zustand hoher Verstärkung betrieben wird. Dies hat den Effekt, daß die
Dämpfung des sättigbaren Absorbers in seinem Zustand
geringer Dämpfung weiter verringert wird, wodurch die Amplitude der optischen Impulse in den Zeitschlitzen 4,
5 und 7 vergrößert wird.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Q-geschalteter Ga As-Laser als optische Signalquelle
verwendet. Fine derartige Quelle kann eine fortlaufende Folge von Impulsen bei einer Impulsvollfrequenz von
500 MHz, in einer Impulsbreite von IOC Picosekunden und einer Spitzenimpulsleistung von 100 mW erzeugen.
Die nachfolgend angegebene Tabelle I umfaßt drei Flächendiodentypen, welche als Verstärker verwendet
werden können. Ferner sind die zur Erzeugung der Verstärkung I und der Verstärkung iOdb. welche die
beiden Sigiial/ustände definieren, für Dioden mit
aktiven Üljergangszoncn in der Größenordnung von
5 χ IO-5cm2angegeben.
Tabelle i Verstärker |
Diffun dierter Übergang < KiAs |
l.in/el- Hetero- (Ia1AI1 As |
Doppel- Helero- (Ibergang (in,Al, ,As |
5 A - 7.5 |
0.5 A -■0.7 |
0.05 A -0.12 |
|
Strom für Verstärkung Strom für IO db-Ver stärkung |
|||
Tabelle Il beschreibt drei sättigbare Absorber mit denselben drei Fläehendiodentypen, wobei die angege- :>·.
benen Absorberlängen unter der Annahme geschätzt sind, daß die F.ingangsimpulse am Verstärker eine
Spitzenleistung von 100 mW haben und wobei die Verstärkungen des Verstärkers für die beiden Binärzustände 1 und 10 db betragen. _>'
Tabelle Il
Sättigbarcr Absorber
Diffun Hin/el- Doppcl-
ilicrler Meiern- Melero-
'.'bergung i'hergani: Obergang
da As
da,Al, .As da,Al, ,As
Maximaler
AbsorptionskoelTizietit
a pro cm
100
10
Dill'un- I in/i.1 Dopi' I
liierter Hetero- Hetero-
Übergang llherg.mg l'ber'.ani;
CiitAs (in Al, . \s (i.i.AI, ,As
Absorberliingc
Minimal-
0.04 cm 0,08 cm 0,4 cm
(),OI8W 0,018 W 0.018 W
Ausgang
Maxirruil-
l<:istung
Ausgang
0.6(K) W 0,WX) W
0,MK) W
Zu Erläutprungszwecken wird ein Modulator mit einem Verstärker mit diffundiertem Übergang und
einem sättigbaren Absorber mit diffundiertem Obergang betrachtet. Bei einem Binärzustand des Informationssignals werden 5 A des Stroms in Vorwärtsrichtung
an den Verstärker angelegt, der daraufhin die einfallenden optischen Impulse mit der Verstärkung I
durchläüt. Die 0,1 W optischen Impulse werden dann bis auf 0,018 W vom sättigbaren Absorber gedämpft.
Für den anderen Binärzustand wird der Verstärkerstrom vergrößert, um eine Verstärkung von 10 db zu
erzielen. Das an den sättigbaren Absorber angelegte Signal ist dann I Watt, wodurch sich ein Ausgangssignal
von 0,600 W ergibt. Das Verhältnis der Ausgangsleistungen für die beiden Signalzustände, d. h. das sogenannte
Löschverhältnis der Modulation beträgt dann 0,600/ 0,018 oder etwa 25 db.
Alternativ können andere Arten von sättigbaren Absorbern verwendet werden, wenn sie auf die in
Betracht stehende Frequenz ansprechen und bei einer optischen Leistung zwischen den beiden angegebenen
Binärzuständen in den Sättigungszustand übergehen.
Claims (5)
1. Optischer Impulsmodulator zum binären Modulieren eines von einer optischen Signalquelle
gelieferten optischen Signalimpulszuges entsprechend der aus einem BinärverschlQssler abgeleiteten
Information, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator einen optischen Wellenverstärker (11) mit einer pn-Flächendiode, dessen Verstär-
kung durch die angekoppelten elektrischen Ausgangssignale des Binärverschlüsslers selektiv für
bestimmte optische Impulse zwischen zwei verschiedenen Werten umschaltbar ist, und einen mit der
Diode in Kaskade geschalteten, sättigbaren optisehen Absorber (12) aufweist, dessen Dämpfung
optischer Wellenenergie bei hoher Amplitude dieser Wellenergie abnimmt
2. Optischer Impulsmodulator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker außer an den fcrtärverschlflssler (14) auch an eine
Vorspannungsquelle (23), welche ihn für optische Impulse auf eine erste Verstärkung einstellt,
ankoppelbar ist
3. Optischer Impulsmodulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sättigbare Absorber eine zweite pn-Flächendiode ist.
4. Optischer (mpulsmodulator nach Anspruch 2
oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der sättigbare Absorber an eine entsprechend dem Informations- m>
signal modulierte Vorspannung angekoppelt ist
5. Optischer Impulsmodulator nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste pn-Flächendiode \!5, 16, 17) und/oder die
zweite pn-Flächendiode (15, 18, 19) mit Antirefle- J5
xionsbelägen zur Verhinderung stimulierter Emission versehen sind/ist
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14012771A | 1971-08-09 | 1971-08-09 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2238336A1 DE2238336A1 (de) | 1973-02-22 |
DE2238336B2 true DE2238336B2 (de) | 1980-12-18 |
DE2238336C3 DE2238336C3 (de) | 1981-08-27 |
Family
ID=22489873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2238336A Expired DE2238336C3 (de) | 1971-08-09 | 1972-08-04 | Optischer Impulsmodulator |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3724926A (de) |
JP (1) | JPS578448B2 (de) |
DE (1) | DE2238336C3 (de) |
FR (1) | FR2148538B1 (de) |
GB (1) | GB1374870A (de) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5242358B2 (de) * | 1971-12-20 | 1977-10-24 | ||
DE2537569C2 (de) * | 1973-12-28 | 1982-11-04 | Nippon Electric Co., Ltd., Tokyo | Betriebsverfahren für einen modulierbaren Halbleiterlaser und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
US3975751A (en) * | 1974-09-19 | 1976-08-17 | Northern Electric Company Limited | Monolithic light-emitting diode and modulator |
US3962714A (en) * | 1974-09-19 | 1976-06-08 | Northern Electric Company Limited | Semiconductor optical modulator |
US3995155A (en) * | 1975-06-06 | 1976-11-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Integrated optical data bus coupler |
JPS53124457A (en) * | 1977-04-06 | 1978-10-30 | Toshiba Corp | Light amprification circuit |
US4507775A (en) * | 1983-06-27 | 1985-03-26 | Rockwell International Corporation | Optical transmitter with light source and optical amplifier combination |
DE3411269A1 (de) * | 1984-03-27 | 1985-10-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Puls-code-modulierbare laserdioden-vorrichtung |
DE3529321A1 (de) * | 1984-03-27 | 1987-02-26 | Siemens Ag | Laserdioden-vorrichtung mit verlustfreier auskopplung |
CA1251845A (en) * | 1984-08-06 | 1989-03-28 | Ian D. Henning | Optical amplification |
US4794351A (en) * | 1986-09-29 | 1988-12-27 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Optical mixer for upconverting or downconverting an optical signal |
GB8629873D0 (en) * | 1986-12-15 | 1987-01-28 | British Telecomm | Optical signal processing device |
US4789843A (en) * | 1987-07-28 | 1988-12-06 | Hicks John W | Laser diode optical modulating devices |
CH667155A5 (de) * | 1987-08-13 | 1988-09-15 | Landis & Gyr Ag | Lichtmodulator. |
GB8809603D0 (en) * | 1988-04-22 | 1988-05-25 | British Telecomm | Non-linear optical amplification |
US4972352A (en) * | 1988-08-10 | 1990-11-20 | Shildon Limited | Semiconductors lasers |
US4859015A (en) * | 1988-08-17 | 1989-08-22 | The Boeing Company | Optical receiver having optical gain medium and mode selector |
US5033826A (en) * | 1989-03-27 | 1991-07-23 | Hewlett-Packard Company | High temporal resolution optical instrument |
JP3405046B2 (ja) * | 1996-02-22 | 2003-05-12 | Kddi株式会社 | レーザ光発生装置 |
DE69724750T2 (de) * | 1996-12-19 | 2004-03-25 | Nortel Networks Ltd., Montreal | Rein optisches Abtasten durch Modulation einer Impulsfolge |
US5886808A (en) * | 1997-08-14 | 1999-03-23 | University Of Rochester | Pulse shaping system |
JP2003348021A (ja) * | 2002-05-28 | 2003-12-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光送信器および光通信システム |
JP4352337B2 (ja) * | 2005-09-16 | 2009-10-28 | ソニー株式会社 | 半導体レーザおよび半導体レーザ装置 |
DE102008056096B4 (de) * | 2008-11-04 | 2016-09-29 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Verfahren zur selektiven Transmission eines optischen Signals |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1053033A (de) * | 1964-04-03 | |||
US3427563A (en) * | 1964-05-13 | 1969-02-11 | Ibm | Multistable device operating on the principle of stimulated emission of radiation |
US3599019A (en) * | 1967-08-25 | 1971-08-10 | Nippon Electric Co | Laser device with selective oscillation |
-
1971
- 1971-08-09 US US00140127A patent/US3724926A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-08-04 DE DE2238336A patent/DE2238336C3/de not_active Expired
- 1972-08-08 GB GB3696872A patent/GB1374870A/en not_active Expired
- 1972-08-08 FR FR727228587A patent/FR2148538B1/fr not_active Expired
- 1972-08-09 JP JP7922572A patent/JPS578448B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2238336A1 (de) | 1973-02-22 |
FR2148538B1 (de) | 1974-07-12 |
JPS4835847A (de) | 1973-05-26 |
DE2238336C3 (de) | 1981-08-27 |
US3724926A (en) | 1973-04-03 |
JPS578448B2 (de) | 1982-02-16 |
FR2148538A1 (de) | 1973-03-23 |
GB1374870A (en) | 1974-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2238336C3 (de) | Optischer Impulsmodulator | |
DE2454733C2 (de) | Halbleiterlaser | |
DE2858706C2 (de) | ||
DE60015431T2 (de) | Quelle von optischen Pulsen und Verfahren zur Kompression optischer Pulse | |
DE2029703C3 (de) | Pulsierender optischer Sender | |
DE2925648A1 (de) | Anordnung zum erzeugen oder verstaerken kohaerenter elektromagnetischer strahlung und verfahren zur herstellung der anordnung | |
DE1639265A1 (de) | Halbleiterbauelement zur Transformation von Gleich- und Wechselspannungen | |
DE1950937C3 (de) | Halbleiterbauelement zur Erzeugung von in der Frequenz steuerbaren Mikrowellen | |
DE1817955A1 (de) | Laseranordnung aus zwei halbleiterlasern | |
DE4017787A1 (de) | Oberflaechenwellenconvolver und faltungsintegrierglied mit einem oberflaechenwellenconvolver | |
EP0515968B1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Halbleiterlasers als modensynchronisierter Halbleiterlaser | |
DE2657640A1 (de) | Guetegeschalteter injektionslaser | |
DE1541413B2 (de) | Anordnung zur erzeugung von elektromagnetischen schockwellenschwingungen | |
EP0598855B1 (de) | Optisch steuerbarer halbleiterlaser | |
DE2058917C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Modulieren eines Halbleiter-Lasers | |
DE19503611A1 (de) | Treiberstufe für gepulsten Halbleiterlaser | |
EP0545269B1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Halbleiterlasers als bistabiles optoelektronisches Bauelement | |
DE2409016C3 (de) | Doppel-Heterostruktur-Laser | |
DE1466147C3 (de) | Gunn-Effekt-Verstärkungsverfahren | |
DE1589903A1 (de) | Optischer Riesenimpuls-Sender | |
DE3916964A1 (de) | Halbleiterlaseranordnung mit ladungstraegerextraktion im spiegelbereich | |
DE2258087A1 (de) | Halbleiterkoerper | |
DE1487057C (de) | Schaltungsanordnung zur Regenerierung der Amplitude und der Folgefrequenz von gedämpften und/oder verzerrten Eingangsimpulsen | |
DE2002820C3 (de) | Festkörper-Impulsgenerator | |
DE1489942C (de) | Schaltungsanordnung zur Frequenzmodulation eines optischen Senders (Laser) mit einer Halbleiterdiode als stimulierbarem Medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |