Clasificarea și schema de modulație a modulatorului laser

Clasificarea și schema de modulație a modulatorului laser

Modulator lasereste un fel de componente laser de control, nu este nici la fel de simplu ca cristalele, lentilele și alte componente, nici la fel de integrat ca laserele,echipament laser, reprezintă un grad ridicat de integrare, tipuri și funcții ale produselor din clasa dispozitivelor. Din expresia complexă a undei luminoase, se poate observa că factorii care afectează unda luminoasă sunt intensitatea A(r), faza Φ(r), frecvența ω și patru aspecte ale direcției de propagare, prin controlul acestor factori putând fi schimbată starea undei luminoase, modulatorul laser corespunzător fiindmodulator de intensitate, modulator de fază, schimbător de frecvență și deflector.

1. Modulator de intensitate: utilizat pentru modularea intensității sau amplitudinii laserului, dintre care atenuatoarele optice, porțile optice sunt cele mai reprezentative, precum și dispozitive și echipamente integrate, cum ar fi divizoare de timp, stabilizatoare de putere, atenuatoare de zgomot.

2. Modulator de fazăFolosit pentru a controla faza fasciculului, creșterea fazei se numește întârziere, iar scăderea fazei se numește avans. Există multe tipuri de modulatoare de fază, iar principiile lor de funcționare sunt foarte diferite, cum ar fi modulatoarele fotoelastice, modulatoarele de fază electro-optice de mare viteză cu cristale lichide, foile de întârziere a fazei variabile cu cristale lichide etc., toate sunt modulatoare de fază bazate pe principii de funcționare diferite.

3. Schimbător de frecvență: utilizat pentru a schimba frecvența undelor luminoase, este utilizat pe scară largă în sistemele laser de înaltă performanță sau în echipamentele de cartografiere, schimbătorul de frecvență acusto-optic fiind un reprezentant tipic.

4. Deflector: utilizat pentru a schimba direcția de propagare a fasciculului, sistemul galvanometru convențional este unul dintre acestea, pe lângă galvanometrul cu memorie mai rapidă, deflectorul electro-optic și deflectorul acustico-optic.

Avem un concept general despre modulatorul laser, adică componentele care pot controla dinamic și modifica anumite proprietăți fizice ale laserului, dar dorim să introducem pe deplin produsele specifice ale modulatorului laser, un singur articol fiind departe de a fi suficient. Așadar, în primul rând, să ne concentrăm pe modulatorul de intensitate. Modulatorul de intensitate este un tip de modulator utilizat pe scară largă în tot felul de sisteme optice, varietatea și performanțele sale diferite pot fi descrise ca fiind complicate, așa că astăzi vă vom prezenta patru scheme comune de modulator de intensitate: schema mecanică, schema electro-optică, schema acusto-optică și schema cu cristale lichide.

1. Schema mecanică: modulatorul mecanic de forță este cel mai vechi și mai utilizat modulator de forță. Principiul este de a modifica raportul dintre lumina s și lumina p în lumina polarizată prin rotirea plăcii cu jumătate de undă și de a împărți lumina prin polarizator. De la reglarea manuală inițială până la automatizarea și precizia ridicată de astăzi, tipurile de produse și dezvoltarea aplicațiilor sale au fost foarte mature.

2. Schema electro-optică: modulatorul de intensitate electro-optic poate modifica intensitatea sau amplitudinea luminii polarizate, principiul fiind bazat pe efectul Pockels al cristalelor electro-optice. Starea de polarizare a fasciculului polarizat se modifică după aplicarea unui câmp electric asupra cristalului electro-optic, iar apoi polarizarea este selectiv divizată de polarizator. Intensitatea luminii emise poate fi controlată prin modificarea intensității câmpului electric, putând fi atinsă o limită de creștere/descreștere de magnitudine ns.

3. Schema acusto-optică: modulatorul acusto-optic poate fi utilizat și ca modulator de intensitate. Prin modificarea eficienței difracției, se poate controla puterea luminii 0 și a luminii 1 pentru a atinge scopul ajustării intensității luminii. Poarta acusto-optică (atenuatorul optic) are caracteristici precum viteza mare de modulație și pragul de deteriorare ridicat.

4 Soluție cu cristale lichide: dispozitivul cu cristale lichide este adesea utilizat ca placă cu undă variabilă sau filtru reglabil. Prin aplicarea unei tensiuni de acționare la ambele capete ale cutiei cu cristale lichide pentru a adăuga un element de polarizare de precizie, poate fi transformat într-un obturator cu cristale lichide sau un atenuator variabil. Produsul are o deschidere mare prin lumină și caracteristici de fiabilitate ridicată.