En elektrooptisk modulator (EOM) styrer effekten, fasen og polariseringen til en laserstråle ved å kontrollere signalet elektronisk.
Det enklesteelektrooptisk modulatorer enfasemodulatorbestående av kun én Pockels-boks, hvor et elektrisk felt (påført krystallen av en elektrode) endrer faseforsinkelsen til laserstrålen etter at den kommer inn i krystallen. Polarisasjonstilstanden til den innfallende strålen må vanligvis være parallell med en av krystallens optiske akser slik at strålens polarisasjonstilstand ikke endres.
I noen tilfeller kreves det bare svært liten fasemodulasjon (periodisk eller aperiodisk). For eksempel brukes EOM ofte til å kontrollere og stabilisere resonansfrekvensen til optiske resonatorer. Resonansmodulatorer brukes vanligvis i situasjoner der periodisk modulering er nødvendig, og en stor modulasjonsdybde kan oppnås med bare en moderat drivspenning. Noen ganger er modulasjonsdybden svært stor, og mange sidelober (lyskamgenerator, lyskam) produseres i spekteret.
Polarisasjonsmodulator
Avhengig av typen og retningen til den ikke-lineære krystallen, samt retningen på det faktiske elektriske feltet, er faseforsinkelsen også relatert til polarisasjonsretningen. Derfor kan Pockels-boksen se flerspenningsstyrte bølgeplater, og den kan også brukes til å modulere polarisasjonstilstander. For lineært polarisert inngangslys (vanligvis i en vinkel på 45° fra krystallaksen) er polarisasjonen av utgangsstrålen vanligvis elliptisk, snarere enn bare rotert med en vinkel fra det opprinnelige lineært polariserte lyset.
Amplitudemodulator
Når de kombineres med andre optiske elementer, spesielt med polarisatorer, kan Pockels-bokser brukes til andre typer modulering. Amplitudemodulatoren i figur 2 bruker en Pockels-boks til å endre polarisasjonstilstanden, og bruker deretter en polarisator til å konvertere endringen i polarisasjonstilstanden til en endring i amplituden og effekten til det transmitterte lyset.
Noen typiske bruksområder for elektrooptiske modulatorer inkluderer:
Modulering av effekten til en laserstråle, for eksempel for laserutskrift, høyhastighets digital dataregistrering eller høyhastighets optisk kommunikasjon;
Brukes i laserfrekvensstabiliseringsmekanismer, for eksempel ved bruk av Pound-Drever-Hall-metoden;
Q-brytere i faststofflasere (der EOM brukes til å lukke laserresonatoren før pulserende stråling);
Aktiv moduslåsing (EOM-modulasjonshulromstap eller fase av tur-retur-lys, etc.);
Koblingspulser i pulsplukkere, positive tilbakekoblingsforsterkere og vippelasere.
Publisert: 11. oktober 2023