5.1 Bộ ghép nối với sợi quang
Mục tiêu thiết kế cho bất kỳ bộ phát quang nào là ghép vào sợi quang càng nhiều ánh sáng càng tốt. Có hai cách tiếp cận được sử dụng cho ghép nối nguồn với sợi quang. Một cách tiếp cận được gọi là ghép nối trực tiếp hay nối đối tiếp (butt coupling), sợi được đưa đến gần nguồn và được giữ bằng keo epoxy. Cách tiếp cận còn lại được gọi là ghép thấu kính (lens coupling), một thấu kính được sử dụng để tối đa hóa hiệu quả ghép. Mỗi cách tiếp cận đều có lợi ích riêng của nó và sự lựa chọn thường phụ thuộc vào mục tiêu thiết kế. Một tiêu chí quan trọng là hiệu suất ghép không nên thay đổi theo thời gian. Do đó, sự ổn định cơ học của sơ đồ khớp nối là một yêu cầu thiết yếu.
5.2 Mạch điều khiển
Mục đích thiết kế của mạch điều khiển là cung cấp năng lượng điện cho nguồn quang và điều chỉnh đầu ra ánh sáng theo tín hiệu được truyền đi. Mạch điều khiển tương đối đơn giản đối với các máy phát LED, nhưng phức tạp hơn đối với các máy phát quang tốc độ cao sử dụng laser bán dẫn làm nguồn quang. Các laser bán dẫn phân cực gần ngưỡng và sau đó được điều chế thông qua tín hiệu điện phụ thuộc thời gian. Do đó, mạch điều khiển được thiết kế để cung cấp dòng điện phân cực không đổi cũng như tín hiệu điện được điều chế. Hơn nữa, một mạch vòng điều khiển ổn định (servo loop) thường được sử dụng để giữ cho công suất quang trung bình không đổi.
5.3 Bộ điều biến quang
Quá trình đặt dữ liệu lên luồng ánh sáng được gọi là điều biến. Mô hình điều biến đơn giản và được sử dụng rộng rãi nhất được gọi là khóa bật – tắt (OOK), trong đó tia sáng được bật hoặc tắt, tùy thuộc vào việc bit dữ liệu là 1 hay 0. OOK có hai cách điều biến tín hiệu: bằng cách điều biến trực tiếp laser bán dẫn hoặc đèn LED, và bằng cách sử dụng bộ điều biến ngoài. Dòng điện vào laser bán dẫn được đặt trên
ngưỡng đối với bit 1 và thấp hơn (hoặc hơi cao hơn) cho bit 0. Tỷ lệ công suất đầu ra cho các bit 1 và bit 0 được gọi là tỉ lệ dập tắt. Điều biến trực tiếp rất đơn giản và không tốn kém vì ngoài bản thân nguồn sáng (LED hay laser bán dẫn) ra không có thành phần nào khác được yêu cầu để điều biến. Tuy nhiên đối với nhiều laser khác là nguồn sóng liên tục thì hoàn toàn không thể điều chế trực tiếp. Những laser này đòi hỏi một bộ điều biến ngoài.
Nhược điểm của điều chế trực tiếp là các xung đầu ra bị chirp đáng kể. Chirp là một hiện tượng trong đó tần số sóng mang của xung truyền thay đổi theo thời gian và nó làm tăng độ rộng phổ. Có thể giảm lượng chirp bằng cách tăng công suất bit 0 để tia laser luôn được giữ tốt trên ngưỡng của nó. Điều này làm giảm tỷ lệ dập tắt, kết quả là làm giảm hiệu suất hệ thống. Do đó điều biến ngoài chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống viễn thông để hoạt động hiệu quả hơn với tốc độ dữ liệu cao hơn [3].