Teknologianvendelse avelektrooptisk modulator
En elektrooptisk modulator (EOM-modulator） er et signalkontrollelement som bruker den elektrooptiske effekten til å modulere en lysstråle. Virkemåten oppnås vanligvis gjennom Pockels-effekten (Pockels-effekten, nærmere bestemt Pockels-effekten), som utnytter fenomenet med at brytningsindeksen til ikke-lineære optiske materialer endres under påvirkning av elektriske felt.
Den grunnleggende strukturen til den elektrooptiske modulatoren inkluderer vanligvis en krystall (Pockels-krystall) med en elektrooptisk effekt, og det vanlige materialet er litiumniobat (LiNbO₃). Spenningen som kreves for å indusere en faseendring kalles en halvbølgespenning. For Pockels-krystaller kreves det vanligvis hundrevis eller til og med tusenvis av volt, derav behovet for høyspenningsforsterkere. Den passende elektroniske kretsen kan bytte en så høy spenning på noen få nanosekunder, slik at EOM kan brukes som en rask optisk bryter. På grunn av den kapasitive naturen til Pockels-krystaller, må disse driverne gi en betydelig mengde strøm (ved rask bytte eller modulering bør kapasitansen minimeres for å redusere energitap). I andre tilfeller, for eksempel når bare liten amplitude- eller fasemodulasjon er nødvendig, kreves bare en liten spenning for modulering. Andre ikke-lineære krystallmaterialer som brukes i elektrooptiske modulatorer (EOM-modulator) inkluderer kaliumtitanat (KTP), beta-bariumborat (BBO, egnet for høyere gjennomsnittseffekt og/eller høyere koblingsfrekvenser), litiumtantalat (LiTaO3) og ammoniumfosfat (NH4H2PO4, ADP, med spesifikke elektrooptiske egenskaper).
Elektrooptiske modulatorer (EO-modulator） viser viktig anvendelsespotensial innen en rekke høyteknologiske felt:
1. Optisk fiberkommunikasjon: I moderne telekommunikasjonsnettverk brukes elektrooptiske modulatorer (EO-modulator） brukes til å modulere optiske signaler, noe som sikrer effektiv og pålitelig dataoverføring over lange avstander. Ved å kontrollere fasen eller amplituden til lys presist kan man oppnå høyhastighets og storkapasitets informasjonsoverføring.
2. Presisjonsspektroskopi: Den elektrooptiske modulatoren modulerer lyskilden i spektrometeret for å forbedre målenøyaktigheten. Ved å raskt modulere frekvensen eller fasen til det optiske signalet kan analyse og identifisering av komplekse kjemiske komponenter støttes, og oppløsningen og følsomheten til spektralmåling kan forbedres.
3. Høytytende optisk databehandling: Elektrooptisk modulator i optiske databehandlings- og databehandlingssystemer, gjennom sanntidsmodulering av optiske signaler for å forbedre databehandlingshastighet og fleksibilitet. Med den raske responsegenskapen til EOM kan optisk databehandling og overføring med høy hastighet og lav latens realiseres.
4. Laserteknologi: Den elektrooptiske modulatoren kan kontrollere fase og amplitude til laserstrålen, noe som gir støtte for nøyaktig avbildning, laserbehandling og andre applikasjoner. Ved å modulere parametrene til laserstrålen presist kan laserbehandling av høy kvalitet oppnås.
Publisert: 07.01.2025