Kas yra optinis moduliatorius?

Kas yra optinis moduliatorius?

Optinis moduliatoriusdažnai naudojami manipuliuoti šviesos spindulių, pvz., lazerio spindulių, savybėmis. Prietaisas gali manipuliuoti pluošto savybėmis, tokiomis kaip optinė galia ar fazė. Moduliatorius pagal moduliuojamo pluošto pobūdį vadinamasintensyvumo moduliatorius, fazių moduliatorius, poliarizacijos moduliatorius, erdvinis optinis moduliatorius ir tt Įvairių tipų moduliatoriai gali būti naudojami įvairiose srityse, pavyzdžiui, šviesolaidiniuose ryšiuose, ekrano įrenginiuose, Q perjungiamuose arba blokuojamuose lazeriuose ir optiniuose matavimuose.

Optinio moduliatoriaus tipas

Yra keletas skirtingų tipų moduliatorių:

1. Akusto-optinis moduliatorius yra moduliatorius, pagrįstas akustiniu-optiniu efektu. Jie naudojami perjungti arba nuolat reguliuoti lazerio spindulio amplitudę, keisti šviesos dažnį arba keisti erdvės kryptį.

2elektrooptinis moduliatoriuspanaudotas elektrooptinis efektas burbulinėje Kerrs dėžutėje. Jie gali moduliuoti poliarizacijos būseną, fazę ar pluošto galią arba būti naudojami impulsų ištraukimui, kaip minėta skyriuje apie ultratrumpų impulsų stiprintuvus.

3. Elektros sugerties moduliatorius yra intensyvumo moduliatorius, naudojamas duomenų siųstuve optinio pluošto ryšiui.

(4) Trikdžių moduliatoriai, tokie kaip Mach-Zehnder moduliatoriai, paprastai naudojami fotoninėse integrinėse grandinėse optiniam duomenų perdavimui.

5. Šviesolaidiniai moduliatoriai gali būti pagrįsti įvairiais principais. Tai gali būti tikras šviesolaidinis prietaisas arba korpuso komponentas, kuriame yra pluošto košės.

6. Skystųjų kristalų moduliatorius tinkamas naudoti prie optinio ekrano įrangos arba impulsų formuotojo. Jie taip pat gali būti naudojami kaip erdviniai šviesos moduliatoriai, o tai reiškia, kad perdavimas skiriasi priklausomai nuo erdvės, kurią galima naudoti ekrano įrenginiuose.

7. Moduliacinis diskas gali periodiškai keisti pluošto galią, kuri naudojama kai kuriems specifiniams optiniams matavimams (pvz., naudojant fiksuojamus stiprintuvus).

8. Mikromechaniniai moduliatoriai (mikromechaninės sistemos, MEMS), tokie kaip silicio pagrindu pagaminti šviesos vožtuvai ir dvimačiai veidrodžių matricos, yra ypač svarbūs projekciniuose ekranuose.

9. Masiniai optiniai moduliatoriai, tokie kaip elektrooptiniai moduliatoriai, gali naudoti didelį pluošto plotą ir taip pat gali būti naudojami didelės galios situacijose. Skaidulinius moduliatorius, dažniausiai bangolaidžius moduliatorius su šviesolaidžiais, lengva integruoti į šviesolaidines sistemas.

‌

Optinio moduliatoriaus taikymas

Optiniai moduliatoriai turi platų pritaikymo spektrą daugelyje sričių. Toliau pateikiamos pagrindinės optinių moduliatorių taikymo sritys ir jų specifiniai pritaikymai:

1. Optinis ryšys: optinių ryšių sistemose optiniai moduliatoriai naudojami moduliuoti optinių signalų amplitudę, dažnį ir fazę, siekiant perduoti informaciją. Jis dažniausiai naudojamas pagrindiniuose etapuose, tokiuose kaip fotoelektrinis konvertavimas, optinio signalo moduliavimas ir demoduliavimas. Elektrooptiniai moduliatoriai ypač svarbūs didelės spartos optinio ryšio sistemose, kurios naudojamos elektroniniams signalams konvertuoti į optinius signalus ir realizuoti duomenų kodavimą bei perdavimą. Modifikuojant optinio signalo intensyvumą arba fazę, galima realizuoti šviesos perjungimo, moduliacijos greičio valdymo ir signalo moduliavimo funkcijas.

2. Optinis jutiklis: optinis moduliatorius gali matuoti ir stebėti aplinką, moduliuodamas optinio signalo charakteristikas. Pavyzdžiui, moduliuojant šviesos fazę ar amplitudę, galima realizuoti šviesolaidinius giroskopus, optinio pluošto slėgio jutiklius ir kt.

3. Optinis saugojimas ir apdorojimas: optiniai moduliatoriai naudojami optiniam saugojimui ir optiniam apdorojimui. Optinėje atmintyje optiniai moduliatoriai gali būti naudojami informacijai įrašyti ir nuskaityti į optinę laikmeną ir iš jos. Optinio apdorojimo metu optinis moduliatorius gali būti naudojamas optiniams signalams formuoti, filtruoti, moduliuoti ir demoduliuoti ‌

4. Optinis vaizdavimas: optiniai moduliatoriai gali būti naudojami moduliuoti šviesos pluošto fazę ir amplitudę, taip keičiant vaizdo charakteristikas optiniame vaizdavime. Pavyzdžiui, šviesos lauko moduliatorius gali įgyvendinti dvimatę fazės moduliaciją, kad pakeistų spindulio židinio nuotolį ir fokusavimo gylį.

5. Optinio triukšmo valdymas: optinis moduliatorius gali valdyti šviesos intensyvumą ir dažnį, taip sumažindamas arba slopindamas optinį triukšmą optinėje sistemoje. Jis gali būti naudojamas optiniuose stiprintuvuose, lazeriuose ir optinio pluošto perdavimo sistemose, siekiant pagerinti signalo ir triukšmo santykį bei sistemos veikimą.

6. Kiti pritaikymai: elektrooptiniai moduliatoriai taip pat naudojami spektrinėje analizėje, radarų sistemose, medicinos diagnostikoje ir kitose srityse. Spektroskopijoje elektrooptinis moduliatorius gali būti naudojamas kaip optinio spektro analizatoriaus komponentas spektrinei analizei ir matavimui. Radaro sistemoje elektrooptinis moduliatorius naudojamas signalo moduliavimui ir demoduliacijai. Medicininėje diagnostikoje elektrooptiniai moduliatoriai naudojami optiniame vaizdavime ir terapijoje.