Modulación performance enhancement de directly modulated injection-locked semiconductor lasers usando un equivalent electrical circuit
Autores: Bae, Ho-Jun; Cho, Jun-Hyung; Sung, Hyuk-Kee
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modulación performance enhancement de directly modulated injection-locked semiconductor lasers usando un equivalent electrical circuit
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propuesto
Circuito equivalente
Modulación directa
Bloqueo por inyección óptica
Láseres de semiconductor
Respuesta en frecuencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Proponemos un modelo de circuito eléctrico equivalente para evaluar el rendimiento de modulación directa de los láseres de semiconductor con bloqueo de inyección óptica (OIL). Modelamos el circuito equivalente del láser OIL basado en representaciones alternas de envoltura compleja, lo simulamos utilizando el Programa de Simulación con Énfasis en Circuitos Integrados (SPICE) y analizamos la respuesta en frecuencia del láser OIL. Aunque la respuesta en frecuencia del láser OIL es mejor que la de un láser de funcionamiento libre, su rendimiento de modulación a 3 dB se ve degradado por la oscilación de relajación que ocurre durante la modulación directa del láser de semiconductor. Para superar esta limitación y mantener el rendimiento de modulación máximo dentro de todo el rango de bloqueo, también diseñamos un filtro eléctrico para procesar previamente la señal de modulación eléctrica y compensar la salida de modulación no plana del láser OIL. El coeficiente de amortiguamiento del láser OIL modulado directamente aumentó en 0.101 (280%) y su tiempo de establecimiento disminuyó en >0.037 (44%) cuando se agregó el circuito de compensación eléctrica, mostrando un ancho de banda de modulación a 3 dB plano de 28.79 GHz.
Descripción
Proponemos un modelo de circuito eléctrico equivalente para evaluar el rendimiento de modulación directa de los láseres de semiconductor con bloqueo de inyección óptica (OIL). Modelamos el circuito equivalente del láser OIL basado en representaciones alternas de envoltura compleja, lo simulamos utilizando el Programa de Simulación con Énfasis en Circuitos Integrados (SPICE) y analizamos la respuesta en frecuencia del láser OIL. Aunque la respuesta en frecuencia del láser OIL es mejor que la de un láser de funcionamiento libre, su rendimiento de modulación a 3 dB se ve degradado por la oscilación de relajación que ocurre durante la modulación directa del láser de semiconductor. Para superar esta limitación y mantener el rendimiento de modulación máximo dentro de todo el rango de bloqueo, también diseñamos un filtro eléctrico para procesar previamente la señal de modulación eléctrica y compensar la salida de modulación no plana del láser OIL. El coeficiente de amortiguamiento del láser OIL modulado directamente aumentó en 0.101 (280%) y su tiempo de establecimiento disminuyó en >0.037 (44%) cuando se agregó el circuito de compensación eléctrica, mostrando un ancho de banda de modulación a 3 dB plano de 28.79 GHz.