Optisk modulator, används för att kontrollera ljusintensiteten, klassificering av elektrooptisk, termooptisk, akustooptisk, alloptisk, grundläggande teori om elektrooptisk effekt.
En optisk modulator är en av de viktigaste integrerade optiska enheterna inom höghastighets- och kortdistansoptisk kommunikation. Ljusmodulatorer kan enligt sin moduleringsprincip delas in i elektrooptiska, termoptiska, akustooptiska och heloptiska etc. De bygger på en grundläggande teori om en mängd olika former av elektrooptiska effekter, akustooptiska effekter, magnetooptiska effekter, Franz-Keldysh-effekter, kvantbrunns-Stark-effekter och bärvågsdispersionseffekter.
Deelektrooptisk modulatorär en anordning som reglerar brytningsindex, absorptionsförmåga, amplitud eller fas hos utljuset genom förändring av spänning eller elektriskt fält. Den är överlägsen andra typer av modulatorer när det gäller förlust, strömförbrukning, hastighet och integration, och är också den mest använda modulatorn för närvarande. I processen för optisk överföring, sändning och mottagning används den optiska modulatorn för att styra ljusintensiteten, och dess roll är mycket viktig.
Syftet med ljusmodulering är att omvandla den önskade signalen eller den överförda informationen, inklusive att "eliminera bakgrundssignaler, eliminera brus och motverka störningar", för att göra det enkelt att bearbeta, sända och detektera.
Modulationstyper kan delas in i två breda kategorier beroende på var informationen laddas på ljusvågen:
Den ena är ljuskällans drivkraft modulerad av den elektriska signalen; den andra är att modulera sändningen direkt.
Den förra används huvudsakligen för optisk kommunikation, och den senare används huvudsakligen för optisk avkänning. Förkortat: intern modulering och extern modulering.
Enligt moduleringsmetoden är moduleringstypen:
2) Fasmodulering;
3) Polarisationsmodulering;
4) Frekvens- och våglängdsmodulering.
1.1, intensitetsmodulering
Ljusintensitetsmodulering är ljusintensiteten som moduleringsobjekt. Genom att använda externa faktorer mäts likströms- eller långsamma förändringar av ljussignalen till en snabbare frekvensförändring, så att en AC-frekvensvalsförstärkare kan användas för att förstärka och sedan mäta kontinuerligt ut den mängd som ska mätas.
1.2, fasmodulering
Principen att använda externa faktorer för att ändra ljusvågors fas och mäta fysikaliska storheter genom att detektera fasförändringar kallas optisk fasmodulering.
Ljusvågens fas bestäms av ljusutbredningens fysiska längd, utbredningsmediets brytningsindex och dess fördelning, det vill säga att förändringen av ljusvågens fas kan genereras genom att ändra ovanstående parametrar för att uppnå fasmodulering.
Eftersom ljusdetektorn generellt sett inte kan uppfatta fasförändringar i ljusvågen måste vi använda ljusinterferensteknik för att omvandla fasförändringen till en förändring i ljusintensitet. För att uppnå detektering av externa fysiska storheter bör den optiska fasmoduleringen därför bestå av två delar: den ena är den fysiska mekanismen för att generera fasförändringen i ljusvågen; den andra är ljusinterferens.
1.3. Polarisationsmodulering
Det enklaste sättet att uppnå ljusmodulering är att rotera två polarisatorer i förhållande till varandra. Enligt Malus sats är den utgående ljusintensiteten I=I0cos²α
Där: I0 representerar ljusintensiteten som passerar genom de två polarisatorerna när huvudplanet är konsistent; Alpha representerar vinkeln mellan de två polarisatorernas huvudplan.
1.4 Frekvens- och våglängdsmodulering
Principen att använda externa faktorer för att ändra ljusets frekvens eller våglängd och mäta externa fysikaliska storheter genom att detektera förändringar i ljusets frekvens eller våglängd kallas ljusets frekvens- och våglängdsmodulering.
Publiceringstid: 1 augusti 2023