Hva er en optisk modulator?

Hva er en optisk modulator?

Optisk modulatorbrukes ofte til å manipulere egenskapene til lysstråler, for eksempel laserstråler. Enheten kan manipulere egenskapene til strålen, for eksempel optisk kraft eller fase. Modulator i henhold til naturen til den modulerte strålen kallesintensitetsmodulator, fase modulator, polarisasjonsmodulator, romlig optisk modulator, etc. Ulike typer modulatorer kan brukes i ulike applikasjoner, som fiberoptisk kommunikasjon, displayenheter, Q-svitsjede eller moduslåste lasere og optisk måling.

Optisk modulator type

Det finnes flere forskjellige typer modulatorer:

1. Akusto-optisk modulator er en modulator basert på akusto-optisk effekt. De brukes til å bytte eller kontinuerlig justere amplituden til laserstrålen, endre lysfrekvensen eller endre retningen på rommet.

2. Denelektro-optisk modulatorutnytter den elektro-optiske effekten i boble Kerrs-boksen. De kan modulere polarisasjonstilstanden, fasen eller stråleeffekten, eller brukes til pulsekstraksjon som nevnt i avsnittet om ultrakorte pulsforsterkere.

3. En elektrisk absorpsjonsmodulator er en intensitetsmodulator som brukes på en datasender i optisk fiberkommunikasjon.

(4) Interferensmodulatorer, slik 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 fiber-pigtails.

6. Flytende krystallmodulator er egnet for bruk på optisk skjermutstyr eller pulsformer. De kan også brukes som romlige lysmodulatorer, noe som betyr at overføringen varierer med plass, som kan brukes i displayenheter.

7. Modulasjonsskiven kan med jevne mellomrom endre kraften til strålen, som brukes i noen spesifikke optiske målinger (som bruk av låste forsterkere).

8. Mikromekaniske modulatorer (mikromekaniske systemer, MEMS) som silisiumbaserte lysventiler og todimensjonale speilarrayer er spesielt viktige i projeksjonsskjermer.

9. Bulk optiske modulatorer, for eksempel elektro-optiske modulatorer, kan bruke et stort stråleområde og kan også brukes i situasjoner med høy effekt. Fiberkoblede modulatorer, vanligvis bølgeledermodulatorer med fiber-pigtails, er enkle å integrere i fiberoptiske systemer.

‌

Bruk av optisk modulator

‌ Optiske modulatorer har et bredt spekter av bruksområder på 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 nøkkeltrinn som fotoelektrisk konvertering, optisk signalmodulasjon og demodulering. Elektrooptiske modulatorer er spesielt viktige i høyhastighets optiske 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 til lysbytte, modulasjonshastighetskontroll og signalmodulasjon 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 lysets fase eller amplitude, 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 og ut av optiske medier. I optisk prosessering kan den optiske modulatoren brukes til dannelse, filtrering, modulering og demodulering av optiske signaler ‌

4. Optisk bildebehandling: optiske modulatorer kan brukes til å modulere fasen og amplituden til en lysstråle, og dermed endre egenskapene til bildet i optisk bildebehandling. 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 intensiteten og frekvensen av lys, og dermed redusere eller undertrykke optisk støy i det optiske systemet. Den kan brukes i optiske forsterkere, lasere og fiberoptiske overføringssystemer for å forbedre signal-til-støy-forholdet og ytelsen til systemet ‌

6. Andre bruksområder: elektro-optiske modulatorer brukes også i spektralanalyse, radarsystemer, medisinsk diagnose og andre felt. I spektroskopi kan en elektro-optisk modulator brukes som en komponent av en optisk spektrumanalysator for spektralanalyse og måling. I radarsystem brukes elektro-optisk modulator for signalmodulasjon og demodulering. I medisinsk diagnose brukes elektrooptiske modulatorer i optisk avbildning og terapi.