Cíle

• Základním cílem modulace je přizpůsobení informačního signálu do formy, kterou lze přenášet v informačním kanálu.
• Dalším cílem je snížení chromatické disperze, která způsobuje jinou rychlost jednotlivých frekvenčních složek obsažených v optickém pulzu. Chromatickou disperzi lze chápat jako změnu šířky optického pulzu, kvůli rozdílné rychlosti jednotlivých frekvenčních složek obsažených v laserovém pulzu.
• V neposlední řadě je cílem modulace zabránit vzniku problematických shluků logických nul nebo logických jedniček, které způsobují problémy s detekcí taktu (časování vysílání optických pulzů nutné pro jejich správnou detekci).

Třídění

Existuje mnoho modulačních formátů, které se používají především v optovláknových komunikačních systémech. Lze je třídit na základě parametru, který je modulován – např. amplituda nebo fáze signálu.

• Amplitudové modulace:
  • OOK – On-Off Keying – bipolární modulace „svítí-nesvítí“
  • AMI – Alternate Mark Inversion – bipolární modulace
  • DB – Duobinary Modulation – duobinární modulace
  • CRZ – Chirp Return to Zero, modulace čirpu s návratem k nule, chirp – angl. cvrkot, rozkmitání
  • CSRZ – Carrier Suppressed Return to Zero – bipolární modulace s potlačenou nosnou a s návratem k nule
• Modulace frekvence:
  • OFDM – Orthogonal Frequency-Division Multiplexing – ortogonální multiplex s frekvenčním dělením
  • VDMT – Vectored Discrete Multi-Tone – vektorová diskrétní multitónová modulace
• Fázové modulace:
  • PSK – Phase Shift Keying – klíčování fázovým posuvem
  • BPSK – Binary Phase Shift Keying – binární klíčování fázovým posuvem
  • DPSK – Differential Phase Shift Keying – diferenciální klíčování fázovým posuvem
  • QPSK – Quadrature Phase Shift Keying – kvadraturní klíčování fázovým posuvem
• Formáty kombinující modulování amplitudy, fáze a polarizaci signálu:
  • PM-QPSK – Polarization Multiplexing QPSK – polarizační multiplex QPSK
  • QAM – Quadrature Amplitude Modulation – kvadraturní amplitudová modulace
  • 16-QAM, 64-QAM.
• Vícestavové modulace - Multi-Carrier Modulations (MCM):
  • OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplexing – ortogonální multiplex s frekvenčním dělením
  • DMT – Discrete Multi-Tone – diskrétní multitónová modulace
  • VDMT – Vectored Discrete Multi-Tone – vektorová diskrétní multitónová modulace

Výše zmíněné modulace (a mnoho dalších) se používají v optických komunikacích. Tyto formáty jsou perspektivní pro vysokorychlostní přenosové systémy.

Jedním s nejpoužívanějších formátů je modulace OOK, kde logické 1 je přiřazena určitá úroveň výkonu laseru. Logické 0 odpovídá absence laserového pulzu. Optický symbol může trvat celý takt, který je určen pro jeden informační bit. V tomto případě se jedná o variantu modulace bez návratu k nule, Non-Return to Zero (NRZ). Optický symbol může trvat pouze část bitového intervalu po dobu části taktu, v tomto případě se jedná o variantu s návratem k nule, Return to Zero (RZ). Příkladem je situace, kdy symbol začíná s náběžnou hranou laserového pulzu a vrací se k nule v průběhu taktu, např. v polovině bitového intervalu.

Tento příklad je jednou z mnoha možnosti implementace RZ. Symbol nemusí trvat přesně polovinu bitového intervalu, ani začínat/končit na náběžné/sestupné hraně optického pulzu.