DML:
DML-Designs bestehen aus einer verteilten Rückkopplungsstruktur mit einem Beugungsgitter im Wellenleiter für einen stabilen Betrieb bei direkter Modulation und werden auch als DFB für „Distributed Feedback“-Laser bezeichnet. Bei DML-Lasern variieren die Modulationsgeschwindigkeit und die Übertragungsdistanz mit der spektralen Linienbreite des Lasers. Je schmaler die Linienbreite ist, desto höher ist die Modulationsgeschwindigkeit (Datenrate) und länger ist die Entfernung.
Grundsätzlich werden Sequenzen von „1“ und „0“ auf das optische Signal gelegt, indem der Injektionsstrom moduliert wird. Dies ist wie ein elektrisches Ein/Aus-Signal. Daher erfordert das Design einer DML, dass der elektrische Strom das optische Signal direkt moduliert, indem der Laser „ein“ geschaltet wird, um eine „1“ zu erzeugen, oder „aus“, um eine „0“ zu erzeugen. Dieser modulierte Injektionsstrom wird von einem externen IC erzeugt und an den Laser angelegt, um die optische Ausgabe zu erzeugen.
Aber die direkte Modulation verändert die Lasereigenschaften wie seinen Brechungsindex, was zu einer großen chromatischen Dispersion führt. Die Leistung einer DML lässt über längere Reichweiten nach (>10 km) aufgrund größerer chromatischer Dispersionen, eines niedrigeren Frequenzgangs und eines relativ niedrigen Extinktionsverhältnisses im Vergleich zu EMLs.
Die DML selbst ist ein einzelner Chip und bietet ein einfacheres elektrisches Schaltungslayout für den Betrieb. Daher wird es ein kompakteres Design und einen geringeren Stromverbrauch erzeugen.
EML:
Ein EML ist ein Laser, der mit einem externen Modulator integriert ist, der als Elektroabsorptionsmodulator oder EAM bezeichnet wird und in einem einzigen Chip integriert ist.
Die Struktur ist die gleiche wie bei einer DML. Aber im Gegensatz zur DML hat die EML ihre Signalmodulation nicht auf der elektrischen Seite, sondern auf der EMA-Seite. Dies bedeutet, dass das elektrische Signal ein kontinuierliches optisches Signal erzeugt, während das elektrische Ein/Aus-Signal nach dem EAM angelegt wird, der das optische Signal moduliert.
Im Gegensatz zum DML-Design wird beim EML-Design der Laser nicht direkt moduliert, was den Vorteil hat, dass die Lasereigenschaften nicht verändert werden. EMLs sind aufgrund ihrer geringeren chromatischen Dispersion und stabilen Wellenlänge bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb in Anwendungen mit höheren Geschwindigkeiten und Übertragungen über größere Entfernungen vorteilhaft.
Das EML-Design erfordert mehr Leistung für den Betrieb sowie ein komplexeres elektrisches Layout.