Vad är en optisk modulator?

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. Modulator enligt arten av den modulerade strålen kallasintensitetsmodulator, fasmodulator, polarisationsmodulator, rumslig optisk modulator, etc. Olika typer av modulatorer kan användas i olika applikationer, såsom fiberoptisk kommunikation, displayenheter, Q-switchade eller modlåsta lasrar och optisk mätning.

Typ optisk modulator

Det finns flera olika typer av modulatorer:

1. Akusto-optisk modulator är en modulator baserad på akusto-optisk effekt. De används för att växla eller kontinuerligt justera laserstrålens amplitud, ändra ljusfrekvensen eller ändra rymdens riktning.

2. Denelektro-optisk modulatoranvänder den elektro-optiska effekten i bubblan Kerrs box. De kan modulera polarisationstillståndet, fasen eller stråleffekten, eller användas för pulsextraktion som nämnts 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 äkta fiberoptisk enhet, eller det kan vara en kroppskomponent som innehåller fiberstjärtar.

6. Flytande kristallmodulator är lämplig för applicering på optisk displayutrustning eller pulsformare. De kan också användas som rumsliga ljusmodulatorer, vilket innebär att transmissionen varierar med utrymmet, vilket kan användas i displayenheter.

7. Moduleringsskivan kan med jämna mellanrum ändra strålens effekt, vilket används i vissa specifika optiska mätningar (t.ex. att använda låsta förstärkare).

8. Mikromekaniska modulatorer (mikromekaniska system, MEMS) såsom kiselbaserade ljusventiler och tvådimensionella spegelsystem är särskilt viktiga i projektionsskärmar.

9. Bulk optiska modulatorer, såsom elektro-optiska modulatorer, kan använda en stor strålarea och kan även användas i situationer med hög effekt. Fiberkopplade modulatorer, vanligtvis vågledarmodulatorer med fiberstjärtar, är lätta att integrera i fiberoptiska system.

‌

Tillämpning av optisk modulator

‌ Optiska modulatorer har ett brett utbud av applikationer inom många områden. Följande är de huvudsakliga tillämpningsområdena för optiska modulatorer och deras specifika tillämpningar:

1. Optisk kommunikation: I optiska kommunikationssystem används optiska modulatorer för att modulera amplituden, frekvensen och fasen för optiska signaler för att överföra information. Det används ofta i nyckelsteg som fotoelektrisk omvandling, optisk signalmodulering och demodulering. Elektrooptiska modulatorer är särskilt viktiga i höghastighets optiska kommunikationssystem, som används för att omvandla elektroniska signaler till optiska signaler och realisera datakodning och överföring. Genom att modulera intensiteten eller fasen av den optiska signalen kan funktionerna för ljusväxling, modulationshastighetskontroll och signalmodulering realiseras ‌

2. Optisk avkänning: Den optiska modulatorn kan realisera mätning och övervakning av miljön genom att modulera egenskaperna hos den optiska signalen. Till exempel, genom att modulera ljusets fas eller amplitud, kan fiberoptiska gyroskop, fiberoptiska trycksensorer, etc. ‌ realiseras

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 in i och ut ur optiska medier. Vid optisk bearbetning kan den optiska modulatorn användas för att bilda, filtrera, modulera och demodulera optiska signaler ‌

4. Optisk bildåtergivning: optiska modulatorer kan användas för att modulera fasen och amplituden hos en ljusstråle och därigenom förändra bildens egenskaper vid optisk bildbehandling. Till exempel kan en ljusfältsmodulator implementera tvådimensionell fasmodulering för att ändra brännvidden och fokuseringsdjupet för en stråle ‌

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 transmissionssystem för att förbättra signal-brusförhållandet och systemets prestanda ‌

6. Andra tillämpningar: elektrooptiska modulatorer används också inom spektralanalys, radarsystem, medicinsk diagnos och andra områden. Inom spektroskopi kan en elektrooptisk modulator användas som en komponent i en optisk spektrumanalysator för spektralanalys och mätning. I radarsystem används elektrooptisk modulator för signalmodulering och demodulering. Vid medicinsk diagnos används elektrooptiska modulatorer i optisk bildbehandling och terapi.