Оптичний модулятор, використовується для контролю інтенсивності світла, класифікація електрооптичних, термооптичних, акустооптичних, усіх оптичних, основи теорії електрооптичного ефекту.
Оптичний модулятор є одним з найважливіших інтегрованих оптичних пристроїв у високошвидкісному та ближньому оптичному зв'язку. Світлові модулятори за принципом модуляції можна розділити на електрооптичні, термооптичні, акустооптичні, повністю оптичні тощо. Вони базуються на різноманітних формах електрооптичного ефекту, акустооптичного ефекту, магнітооптичного ефекту, ефекту Франца-Келдиша, квантового ефекту Штарка та ефекту дисперсії носіїв заряду.
Theелектрооптичний модулятор– це пристрій, який регулює показник заломлення, поглинальну здатність, амплітуду або фазу вихідного світла шляхом зміни напруги або електричного поля. Він перевершує інші типи модуляторів за втратами, споживанням енергії, швидкістю та інтеграцією, а також є найпоширенішим модулятором на даний момент. В процесі оптичної передачі, передачі та прийому оптичний модулятор використовується для керування інтенсивністю світла, і його роль дуже важлива.
Мета модуляції світла полягає в перетворенні бажаного сигналу або переданої інформації, включаючи «усунення фонового сигналу, усунення шуму та запобігання перешкодам», щоб полегшити її обробку, передачу та виявлення.
Типи модуляції можна розділити на дві широкі категорії залежно від того, де інформація завантажується у світлову хвилю:
Один – це рушійна сила джерела світла, модульована електричним сигналом; інший – це безпосередня модуляція випромінювання.
Перший використовується переважно для оптичного зв'язку, а другий — для оптичного зондування. Коротко: внутрішня модуляція та зовнішня модуляція.
Залежно від методу модуляції, тип модуляції буває:
2) Фазова модуляція;
3) Поляризаційна модуляція;
4) Модуляція частоти та довжини хвилі.
1.1, модуляція інтенсивності
Модуляція інтенсивності світла - це інтенсивність світла як об'єкта модуляції, використання зовнішніх факторів для вимірювання постійного струму або повільної зміни світлового сигналу на швидшу зміну частоти світлового сигналу, завдяки чому підсилювач вибору частоти змінного струму може бути використаний для посилення, а потім кількість, що вимірюватиметься безперервно.
1.2, фазова модуляція
Принцип використання зовнішніх факторів для зміни фази світлових хвиль та вимірювання фізичних величин шляхом виявлення змін фази називається оптичною фазовою модуляцією.
Фаза світлової хвилі визначається фізичною довжиною поширення світла, показником заломлення середовища поширення та його розподілом, тобто зміна фази світлової хвилі може бути згенерована шляхом зміни вищезазначених параметрів для досягнення фазової модуляції.
Оскільки світловий детектор зазвичай не може сприймати зміну фази світлової хвилі, ми повинні використовувати технологію інтерференції світла для перетворення зміни фази на зміну інтенсивності світла, щоб досягти виявлення зовнішніх фізичних величин, тому оптична фазова модуляція повинна включати дві частини: одна - це фізичний механізм генерації зміни фази світлової хвилі; друга - це інтерференція світла.
1.3. Поляризаційна модуляція
Найпростіший спосіб досягти модуляції світла — це обертати два поляризатори один відносно одного. Згідно з теоремою Малюса, інтенсивність вихідного світла I=I0cos2α
Де: I0 представляє інтенсивність світла, що проходить через два поляризатори, коли головна площина є однаковою; Альфа представляє кут між головними площинами двох поляризаторів.
1.4 Модуляція частоти та довжини хвилі
Принцип використання зовнішніх факторів для зміни частоти або довжини хвилі світла та вимірювання зовнішніх фізичних величин шляхом виявлення змін частоти або довжини хвилі світла називається частотною та довжинною модуляцією світла.
Час публікації: 01 серпня 2023 р.