Arbeidsprinsippet til en vanlig intensitetsmodulator

Arbeidsprinsippet for fellesintensitetsmodulator

Prinsippet bak intensitetsmodulatorer varierer avhengig av typen. Følgende er virkemåten til vanlige intensitetsmodulatorer:

1. Mach-Zehnder-intensitetsmodulator (MZM-modulator)
Kjerneprinsipp: Basert på lysets interferenseffekt. Prinsippet omelektrooptisk intensitetsmodulasjoner å utnytte den elektrooptiske effekten av krystaller og oppnå intensitetsmodulering basert på interferensprinsippet til polarisert lys. Den elektrooptiske effekten av en krystall refererer til fenomenet der krystallens brytningsindeks endres under påvirkning av et eksternt elektrisk felt, noe som forårsaker en faseforskjell mellom lys som passerer gjennom krystallen i forskjellige polarisasjonsretninger, og dermed endrer lysets polarisasjonstilstand.
Arbeidsprosess:
Inngangslyset deles i to baner av en stråledeler og passerer gjennom henholdsvis to bølgelederarmer.
Å påføre en ekstern spenning på en eller begge armene og bruke den elektrooptiske effekten (som den lineære elektrooptiske effekten av litiumniobatkrystall) for å endre brytningsindeksen til bølgelederen, og dermed endre fasen til lysbølgen i armene.
To lysstråler rekombineres ved utgangsenden, og på grunn av forskjellige faseforskjeller kan det oppstå interferens, konstruktive eller destruktive effekter, noe som resulterer i endringer i utgangslysintensiteten med spenningen.
Når faseforskjellen mellom de to armene er 0, er utgangslysintensiteten på sitt maksimale (i "på"-tilstand); når faseforskjellen er π, minimeres utgangslysintensiteten (i "av"-tilstand), noe som oppnår intensitetsmodulering.

2. Elektroabsorpsjonsintensitetsmodulator (EAM)
Kjerneprinsipp: Utnyttelse av elektroabsorpsjonseffekten til kvantebrønnmaterialer.
Arbeidsprosess:
Å påføre et eksternt elektrisk felt på kvantebrønnhalvledermaterialer endrer materialets absorpsjonskoeffisient.
Når lys passerer gjennom et materiale, endres intensiteten på grunn av endringer i absorpsjonskoeffisienten, og dermed oppnås lysintensitetsmodulering.
Krever vanligvis reversforspenning, og det elektriske inngangssignalet har et eksponentielt forhold til utgangslysintensiteten, noe som gjør det egnet for høyhastighetsoptisk kommunikasjon.

3.akustooptisk intensitetsmodulator
Kjerneprinsipp: Basert på den akustooptiske effekten.
Arbeidsprosess:
Generer ultralydbølger i krystallen for å danne et gitter med periodiske endringer i brytningsindeksen.
Når lys passerer gjennom et gitter, oppstår diffraksjon, og intensiteten til det diffrakterte lyset er relatert til intensiteten til ultralydbølgene. Ved å kontrollere intensiteten eller frekvensen til ultralydbølgene kan utgangslysintensiteten moduleres.

4. Intensitetsmodulator for flytende krystaller
Kjerneprinsipp: Utnytte egenskapen til flytende krystall som endrer transmittansen under et elektrisk felt.
Arbeidsprosess:
Justeringsretningen til flytende krystallmolekyler endres under påvirkning av et elektrisk felt, noe som påvirker lysgjennomgangen.
Ved å bruke forskjellige spenninger for å kontrollere transmittansen til flytende krystaller, moduleres utgangslysintensiteten, noe som ofte brukes innen display og bildebehandling.
Ulike typer intensitetsmodulatorer har sine egne egenskaper når det gjelder prinsipper, ytelse og bruksscenarier, og riktig type bør velges i henhold til spesifikke behov.