Scurtă introducere a laseruluimodulatortehnologie
Laserul este o undă electromagnetică de înaltă frecvență, datorită bunei sale coerențe, la fel ca undele electromagnetice tradiționale (cum ar fi cele utilizate în radio și televiziune), ca undă purtătoare pentru transmiterea informațiilor. Procesul de încărcare a informațiilor pe laser se numește modulație, iar dispozitivul care efectuează acest proces se numește modulator. În acest proces, laserul acționează ca purtător, în timp ce semnalul de joasă frecvență care transmite informațiile se numește semnal modulat.
Modulația laser este de obicei împărțită în modulație internă și modulație externă, în două moduri. Modulația internă: se referă la modulația în procesul de oscilație laser, adică prin modularea semnalului se modifică parametrii de oscilație ai laserului, afectând astfel caracteristicile de ieșire ale laserului. Există două moduri de modulație internă: 1. Controlul direct al sursei de alimentare de pompare a laserului pentru a regla intensitatea ieșirii laserului. Prin utilizarea semnalului pentru a controla sursa de alimentare a laserului, puterea de ieșire a laserului poate fi controlată de semnal. 2. Elementele de modulație sunt plasate în rezonator, iar caracteristicile fizice ale acestor elemente de modulație sunt controlate de semnal, iar apoi parametrii rezonatorului sunt modificați pentru a realiza modularea ieșirii laserului. Avantajul modulației interne este că eficiența modulației este ridicată, dar dezavantajul este că, deoarece modulatorul este amplasat în cavitate, va crește pierderile în cavitate, va reduce puterea de ieșire, iar lățimea de bandă a modulatorului va fi, de asemenea, limitată de banda de trecere a rezonatorului. Modulație externă: înseamnă că, după formarea laserului, modulatorul este plasat pe calea optică în afara laserului, iar caracteristicile fizice ale modulatorului sunt modificate odată cu semnalul modulat, iar atunci când laserul trece prin modulator, un anumit parametru al undei luminoase va fi modulat. Avantajele modulației externe sunt că puterea de ieșire a laserului nu este afectată, iar lățimea de bandă a controlerului nu este limitată de banda de trecere a rezonatorului. Dezavantajul este eficiența scăzută a modulației.
Modulația laser poate fi împărțită în modulație de amplitudine, modulație de frecvență, modulație de fază și modulație de intensitate, în funcție de proprietățile sale de modulație. 1. Modulația de amplitudine: Modulația de amplitudine este oscilația în care amplitudinea purtătoarei se modifică în funcție de legea semnalului modulat. 2. Modulația de frecvență: modularea semnalului pentru a schimba frecvența oscilației laserului. 3. Modulația de fază: modularea semnalului pentru a schimba faza oscilației laserului.
Modulator de intensitate electro-optic
Principiul modulației electro-optice a intensității constă în realizarea modulației intensității conform principiului de interferență al luminii polarizate, utilizând efectul electro-optic al cristalului. Efectul electro-optic al cristalului se referă la fenomenul prin care indicele de refracție al cristalului se modifică sub acțiunea câmpului electric extern, rezultând o diferență de fază între lumina care trece prin cristal în diferite direcții de polarizare, astfel încât starea de polarizare a luminii se modifică.
Modulator de fază electro-optic
Principiul modulației de fază electro-optică: unghiul de fază al oscilației laserului este modificat de regula semnalului de modulație.
Pe lângă modulația electro-optică a intensității și modulația electro-optică a fazei menționate mai sus, există multe tipuri de modulatoare laser, cum ar fi modulatorul electro-optic transversal, modulatorul electro-optic cu undă călătoare, modulatorul electro-optic Kerr, modulatorul acusto-optic, modulatorul magnetooptic, modulatorul de interferență și modulatorul spațial de lumină.
Data publicării: 26 august 2024