Vad är en optisk modulator?
Optisk modulatoranvänds ofta för att manipulera egenskaperna hos ljusstrålar, såsom laserstrålar. Enheten kan manipulera strålens egenskaper, såsom optisk effekt eller fas. Modulatorn i enlighet med den modulerade strålens natur kallasintensitetsmodulator, fasmodulator, polarisationsmodulator, spatial optisk modulator, etc. Olika typer av modulatorer kan användas i olika tillämpningar, såsom fiberoptisk kommunikation, displayenheter, Q-switchade eller modlåsta lasrar och optisk mätning.
Optisk modulatortyp
Det finns flera olika typer av modulatorer:
1. En akustooptisk modulator är en modulator baserad på akustooptisk effekt. De används för att växla eller kontinuerligt justera laserstrålens amplitud, ändra ljusfrekvensen eller ändra rymdens riktning.
2. Denelektrooptisk modulatorutnyttjar den elektrooptiska effekten i Kerrs-bubblan. De kan modulera polarisationstillståndet, fasen eller stråleffekten, eller användas för pulsutvinning som nämns i avsnittet om ultrakorta pulsförstärkare.
3. En elektrisk absorptionsmodulator är en intensitetsmodulator som används på en datasändare i optisk fiberkommunikation.
(4) Interferensmodulatorer, såsom Mach-Zehnder-modulatorer, används vanligtvis i fotoniska integrerade kretsar för optisk dataöverföring.
5. Fiberoptiska modulatorer kan baseras på en mängd olika principer. Det kan vara en riktig fiberoptisk enhet, eller det kan vara en kroppskomponent som innehåller fiberpigtails.
6. Flytande kristallmodulatorer är lämpliga för tillämpning på optisk displayutrustning eller pulsformare. De kan också användas som rumsliga ljusmodulatorer, vilket innebär att transmissionen varierar med rymden, vilket kan användas i displayenheter.
7. Moduleringsskivan kan periodiskt ändra strålens effekt, vilket används i vissa specifika optiska mätningar (t.ex. med hjälp av låsningsförstärkare).
8. Mikromekaniska modulatorer (mikromekaniska system, MEMS) såsom kiselbaserade ljusventiler och tvådimensionella spegelmatriser är särskilt viktiga i projektionsdisplayer.
9. Bulkoptiska modulatorer, såsom elektrooptiska modulatorer, kan använda en stor strålarea och kan även tillämpas i högeffektssituationer. Fiberkopplade modulatorer, vanligtvis vågledarmodulatorer med fiberpigtails, är enkla att integrera i fiberoptiska system.
Tillämpning av optisk modulator
Optiska modulatorer har ett brett användningsområde inom många områden. Följande är de huvudsakliga användningsområdena för optiska modulatorer och deras specifika tillämpningar:
1. Optisk kommunikation: I optiska kommunikationssystem används optiska modulatorer för att modulera amplituden, frekvensen och fasen hos optiska signaler för att överföra information. De används ofta i viktiga steg som fotoelektrisk omvandling, optisk signalmodulering och demodulering. Elektrooptiska modulatorer är särskilt viktiga i höghastighetsoptiska kommunikationssystem, som används för att omvandla elektroniska signaler till optiska signaler och realisera datakodning och överföring. Genom att modulera den optiska signalens intensitet eller fas kan funktionerna ljusomkoppling, modulationshastighetskontroll och signalmodulering realiseras.
2. Optisk avkänning: Den optiska modulatorn kan mäta och övervaka omgivningen genom att modulera den optiska signalens egenskaper. Genom att modulera ljusets fas eller amplitud kan man till exempel skapa fiberoptiska gyroskop, fiberoptiska trycksensorer etc.
3. Optisk lagring och bearbetning: Optiska modulatorer används för optisk lagring och optisk bearbetning. I optiskt minne kan optiska modulatorer användas för att skriva och läsa information till och från optiska medier. I optisk bearbetning kan den optiska modulatorn användas för att bilda, filtrera, modulera och demodulera optiska signaler.
4. Optisk avbildning: optiska modulatorer kan användas för att modulera fasen och amplituden hos en ljusstråle, och därigenom ändra bildens egenskaper vid optisk avbildning. Till exempel kan en ljusfältsmodulator implementera tvådimensionell fasmodulering för att ändra brännvidden och fokuseringsdjupet hos en ljusstråle.
5. Optisk bruskontroll: Den optiska modulatorn kan styra ljusets intensitet och frekvens och därigenom minska eller undertrycka optiskt brus i det optiska systemet. Den kan användas i optiska förstärkare, lasrar och fiberoptiska överföringssystem för att förbättra signal-brusförhållandet och systemets prestanda.
6. Andra tillämpningar: elektrooptiska modulatorer används också inom spektralanalys, radarsystem, medicinsk diagnostik och andra områden. Inom spektroskopi kan en elektrooptisk modulator användas som en komponent i en optisk spektrumanalysator för spektralanalys och mätning. I radarsystem används en elektrooptisk modulator för signalmodulering och demodulering. Inom medicinsk diagnostik används elektrooptiska modulatorer inom optisk avbildning och terapi.
Publiceringstid: 23 dec 2024