En omfattande förståelse av elektrooptiska modulatorer

En omfattande förståelse av elektrooptiska modulatorer
En elektrooptisk modulator (EOM) är en elektrooptisk omvandlare som använder elektriska signaler för att styra optiska signaler, huvudsakligen som används i den optiska signalomvandlingsprocessen inom telekommunikationsteknik.
Följande är en detaljerad introduktion till den elektrooptiska modulatorn:
1. Den grundläggande principen förelektro-optisk modulatorär baserad på den elektrooptiska effekten, det vill säga att brytningsindexet för vissa material kommer att förändras under inverkan av ett pålagt elektriskt fält. När ljusvågor passerar genom dessa kristaller förändras utbredningsegenskaperna med det elektriska fältet. Med denna princip används fas, amplitud eller polarisationstillstånd föroptisksignalen kan styras genom att ändra det pålagda elektriska fältet.
2. Struktur och sammansättning Elektrooptiska modulatorer är i allmänhet sammansatta av optiska vägar, förstärkare, filter och fotoelektriska omvandlare. Dessutom innehåller den nyckelkomponenter som höghastighetsdrivrutiner, optiska fibrer och piezoelektriska kristaller. Strukturen för den elektrooptiska modulatorn kan variera beroende på dess moduleringsläge och applikationskrav, men inkluderar vanligtvis två delar: elektrooptisk invertermodul och fotoelektrisk moduleringsmodul.
3. Modulationsläge Den elektrooptiska modulatorn har två huvudmodulationslägen:fasmoduleringoch intensitetsmodulering. Fasmodulering: Bärvågens fas ändras när den modulerade signalen ändras. I Pockels elektrooptiska modulator passerar bärarfrekvensljus genom en piezoelektrisk kristall, och när en modulerad spänning appliceras genereras ett elektriskt fält i den piezoelektriska kristallen, vilket gör att dess brytningsindex ändras, vilket ändrar ljusets fas. .Intensitetsmodulering: Intensiteten (ljusintensiteten) för den optiska bärvågen ändras när den modulerade signalen ändras. Intensitetsmodulering uppnås vanligtvis med en Mach-Zehnder-intensitetsmodulator, som i princip motsvarar en Mach-Zehnder-interferometer. Efter att de två strålarna har modulerats av fasförskjutningsarmen med olika intensitet, störs de slutligen för att få den intensitetsmodulerade optiska signalen.
4. Användningsområden Elektrooptiska modulatorer har ett brett användningsområde inom ett antal områden, inklusive men inte begränsat till: optisk kommunikation: I höghastighetsoptiska kommunikationssystem används elektrooptiska modulatorer för att omvandla elektroniska signaler till optiska signaler för att uppnå datakodning och överföring. Genom att modulera intensiteten eller fasen av den optiska signalen kan funktionerna för ljusomkoppling, modulationshastighetskontroll och signalmodulering realiseras. Spektroskopi: Elektrooptiska modulatorer kan användas som komponenter i optiska spektrumanalysatorer för spektralanalys och mätning. Teknisk mätning: elektrooptiska modulatorer spelar också en viktig roll inom radarsystem, medicinsk diagnostik och andra områden. Till exempel, i radarsystem kan den användas för signalmodulering och demodulering; Vid medicinsk diagnos kan den användas för optisk bildbehandling och terapi. Nya fotoelektriska enheter: elektrooptiska modulatorer kan också användas för att tillverka nya fotoelektriska enheter, såsom elektrooptiska omkopplare, optiska isolatorer, etc.
5. Fördelar och nackdelar Elektrooptisk modulator har många fördelar, såsom hög tillförlitlighet, låg strömförbrukning, enkel installation, liten storlek och så vidare. Samtidigt har den också bra elektriska egenskaper och anti-interferensförmåga, som kan användas för bredbandsöverföring och en mängd olika signalbehandlingsbehov. Den elektrooptiska modulatorn har dock också vissa brister, såsom signalöverföringsfördröjning, lätt att störas av externa elektromagnetiska vågor. Därför, när du använder den elektrooptiska modulatorn, är det nödvändigt att välja rätt produkt enligt de faktiska applikationsbehoven för att uppnå god modulationseffekt och prestanda. Sammanfattningsvis är den elektrooptiska modulatorn en viktig elektrooptisk omvandlare, som har ett brett användningsområde inom många områden som optisk kommunikation, spektroskopi och teknisk mätning.
Med den kontinuerliga utvecklingen av vetenskap och teknik och den ökande efterfrågan på högpresterande optiska enheter, kommer elektrooptiska modulatorer att utvecklas och tillämpas mer allmänt.