Hva er en optisk modulator?
Optisk modulatorbrukes ofte til å manipulere egenskapene til lysstråler, for eksempel laserstråler. Enheten kan manipulere strålens egenskaper, for eksempel optisk effekt eller fase. Modulator i henhold til den modulerte strålens natur kallesintensitetsmodulator, fasemodulator, polarisasjonsmodulator, romlig optisk modulator, etc. Ulike typer modulatorer kan brukes i forskjellige applikasjoner, for eksempel fiberoptisk kommunikasjon, skjermenheter, Q-svitsjede eller moduslåste lasere og optisk måling.
Optisk modulatortype
Det finnes flere forskjellige typer modulatorer:
1. En akustooptisk modulator er en modulator basert på en akustooptisk effekt. De brukes til å bytte eller kontinuerlig justere amplituden til laserstrålen, endre lysfrekvensen eller endre retningen i rommet.
2. Denelektrooptisk modulatorbruker den elektrooptiske effekten i Kerrs-bobleboksen. De kan modulere polarisasjonstilstanden, fasen eller stråleeffekten, eller brukes til pulsutvinning som nevnt i avsnittet om ultrakorte pulsforsterkere.
3. En elektrisk absorpsjonsmodulator er en intensitetsmodulator som brukes på en datasender i optisk fiberkommunikasjon.
(4) Interferensmodulatorer, som Mach-Zehnder-modulatorer, brukes vanligvis i fotoniske integrerte kretser for optisk dataoverføring.
5. Fiberoptiske modulatorer kan være basert på en rekke prinsipper. Det kan være en ekte fiberoptisk enhet, eller det kan være en kroppskomponent som inneholder fiberpigtails.
6. Flytende krystallmodulatorer er egnet for bruk i optisk displayutstyr eller pulsformere. De kan også brukes som romlige lysmodulatorer, noe som betyr at transmisjonen varierer med rommet, noe som kan brukes i displayenheter.
7. Modulasjonsskiven kan periodisk endre strålens effekt, noe som brukes i noen spesifikke optiske målinger (for eksempel bruk av låsbare forsterkere).
8. Mikromekaniske modulatorer (mikromekaniske systemer, MEMS) som silisiumbaserte lysventiler og todimensjonale speilarrayer er spesielt viktige i projeksjonsskjermer.
9. Optiske bulkmodulatorer, som elektrooptiske modulatorer, kan bruke et stort stråleområde og kan også brukes i situasjoner med høy effekt. Fiberkoblede modulatorer, vanligvis bølgeledermodulatorer med fiberpigtails, er enkle å integrere i fiberoptiske systemer.
Bruk av optisk modulator
Optiske modulatorer har et bredt spekter av bruksområder innen mange felt. Følgende er de viktigste bruksområdene for optiske modulatorer og deres spesifikke bruksområder:
1. Optisk kommunikasjon: I optiske kommunikasjonssystemer brukes optiske modulatorer til å modulere amplituden, frekvensen og fasen til optiske signaler for å overføre informasjon. Det brukes ofte i viktige trinn som fotoelektrisk konvertering, optisk signalmodulering og demodulering. Elektrooptiske modulatorer er spesielt viktige i høyhastighetsoptiske kommunikasjonssystemer, som brukes til å konvertere elektroniske signaler til optiske signaler og realisere datakoding og -overføring. Ved å modulere intensiteten eller fasen til det optiske signalet kan funksjonene lysbytte, modulasjonshastighetskontroll og signalmodulering realiseres.
2. Optisk sensing: Den optiske modulatoren kan realisere måling og overvåking av miljøet ved å modulere egenskapene til det optiske signalet. For eksempel, ved å modulere fasen eller amplituden til lys, kan fiberoptiske gyroskoper, fiberoptiske trykksensorer, osv. realiseres.
3. Optisk lagring og prosessering: Optiske modulatorer brukes til optisk lagring og optisk prosessering. I optisk minne kan optiske modulatorer brukes til å skrive og lese informasjon inn i og ut av optiske medier. I optisk prosessering kan den optiske modulatoren brukes til å danne, filtrere, modulere og demodulere optiske signaler.
4. Optisk avbildning: Optiske modulatorer kan brukes til å modulere fasen og amplituden til en lysstråle, og dermed endre bildets egenskaper i optisk avbildning. For eksempel kan en lysfeltmodulator implementere todimensjonal fasemodulasjon for å endre brennvidden og fokuseringsdybden til en stråle.
5. Optisk støykontroll: Den optiske modulatoren kan kontrollere lysets intensitet og frekvens, og dermed redusere eller undertrykke optisk støy i det optiske systemet. Den kan brukes i optiske forsterkere, lasere og fiberoptiske transmisjonssystemer for å forbedre signal-til-støy-forholdet og systemets ytelse.
6. Andre bruksområder: Elektrooptiske modulatorer brukes også i spektralanalyse, radarsystemer, medisinsk diagnose og andre felt. I spektroskopi kan en elektrooptisk modulator brukes som en komponent i en optisk spektrumanalysator for spektralanalyse og måling. I radarsystemer brukes en elektrooptisk modulator til signalmodulering og demodulering. I medisinsk diagnose brukes elektrooptiske modulatorer i optisk avbildning og terapi.
Publisert: 23. desember 2024