Kort introduksjon til lasermodulatorteknologi

Kort introduksjon av lasermodulatorteknologi
En laser er en høyfrekvent elektromagnetisk bølge, som på grunn av sin gode koherens, i likhet med tradisjonelle elektromagnetiske bølger (som brukt i radio og fjernsyn) fungerer som en bærebølge for å overføre informasjon. Prosessen med å laste informasjon inn på laseren kalles modulering, og enheten som utfører denne prosessen kalles en modulator. I denne prosessen fungerer laseren som bærebølge, mens lavfrekvente signalet som overfører informasjonen kalles det modulerte signalet.
Lasermodulasjon deles vanligvis inn i intern modulering og ekstern modulering på to måter. Intern modulering: refererer til modulering i laseroscillasjonsprosessen, det vil si at ved å modulere signalet endres laserens oscillasjonsparametere, og dermed påvirkes laserens utgangsegenskaper. Det finnes to måter for intern modulering på: 1. Direkte styring av laserens pumpekraftforsyning for å justere intensiteten til laserutgangen. Ved å bruke signalet til å kontrollere laserens strømforsyning, kan laserutgangsstyrken styres av signalet. 2. Modulasjonselementene plasseres i resonatoren, og de fysiske egenskapene til disse modulasjonselementene styres av signalet, og deretter endres resonatorens parametere for å oppnå modulering av laserutgangen. Fordelen med intern modulering er at modulasjonseffektiviteten er høy, men ulempen er at fordi modulatoren er plassert i hulrommet, vil den øke tapet i hulrommet, redusere utgangseffekten, og modulatorens båndbredde vil også bli begrenset av resonatorens passbånd. Ekstern modulering: betyr at etter at laseren er dannet, plasseres modulatoren på den optiske banen utenfor laseren, og modulatorens fysiske egenskaper endres med det modulerte signalet, og når laseren passerer gjennom modulatoren, vil en viss parameter for lysbølgen bli modulert. Fordelene med ekstern modulering er at laserens utgangseffekt ikke påvirkes, og at kontrollerens båndbredde ikke begrenses av resonatorens passbånd. Ulempen er lav modulasjonseffektivitet.
Lasermodulasjon kan deles inn i amplitudemodulasjon, frekvensmodulasjon, fasemodulasjon og intensitetsmodulasjon i henhold til modulasjonsegenskapene. 1, amplitudemodulasjon: amplitudemodulasjon er oscillasjonen der amplituden til bærebølgen endres med loven til det modulerte signalet. 2, frekvensmodulasjon: å modulere signalet for å endre frekvensen til laseroscillasjonen. 3, fasemodulasjon: å modulere signalet for å endre fasen til laseroscillasjonen.

Elektrooptisk intensitetsmodulator
Prinsippet for elektrooptisk intensitetsmodulering er å realisere intensitetsmoduleringen i henhold til interferensprinsippet for polarisert lys ved å bruke krystallens elektrooptiske effekt. Den elektrooptiske effekten av krystallen refererer til fenomenet der krystallens brytningsindeks endres under påvirkning av et eksternt elektrisk felt, noe som resulterer i en faseforskjell mellom lyset som passerer gjennom krystallen i forskjellige polarisasjonsretninger, slik at lysets polarisasjonstilstand endres.

Elektrooptisk fasemodulator
Prinsipp for elektrooptisk fasemodulasjon: Fasevinkelen til laseroscillasjonen endres av regelen for modulering av signalet.

I tillegg til den ovennevnte elektrooptiske intensitetsmodulasjonen og elektrooptiske fasemodulasjonen, finnes det mange typer lasermodulatorer, som transversal elektrooptisk modulator, elektrooptisk vandrebølgemodulator, Kerr elektrooptisk modulator, akustooptisk modulator, magnetooptisk modulator, interferensmodulator og romlig lysmodulator.