Короткий огляд технології лазерних модуляторів

Короткий вступ до лазерамодулятортехнологія
Лазер — це високочастотна електромагнітна хвиля, яка завдяки своїй добрій когерентності, подібно до традиційних електромагнітних хвиль (таких, що використовуються в радіо та телебаченні), є несучою хвилею для передачі інформації. Процес завантаження інформації на лазер називається модуляцією, а пристрій, який виконує цей процес, називається модулятором. У цьому процесі лазер діє як носій, тоді як низькочастотний сигнал, який передає інформацію, називається модульованим сигналом.
Лазерну модуляцію зазвичай поділяють на внутрішню модуляцію та зовнішню модуляцію двома способами. Внутрішня модуляція: стосується модуляції в процесі лазерних коливань, тобто модуляції сигналу для зміни параметрів коливань лазера, що впливає на вихідні характеристики лазера. Існує два способи внутрішньої модуляції: 1. Безпосереднє керування джерелом живлення накачування лазера для регулювання інтенсивності лазерного випромінювання. Використовуючи сигнал для керування джерелом живлення лазера, можна керувати силою лазерного випромінювання сигналом. 2. Модуляційні елементи розміщені в резонаторі, і фізичні характеристики цих модуляційних елементів контролюються сигналом, а потім параметри резонатора змінюються для досягнення модуляції лазерного випромінювання. Перевагою внутрішньої модуляції є висока ефективність модуляції, але недоліком є ​​те, що оскільки модулятор розташований у резонаторі, це збільшить втрати в резонаторі, зменшить вихідну потужність, а смуга пропускання модулятора також буде обмежена смугою пропускання резонатора. Зовнішня модуляція: означає, що після формування лазера модулятор розміщується на оптичному шляху зовні лазера, і фізичні характеристики модулятора змінюються разом із модульованим сигналом, і коли лазер проходить через модулятор, певний параметр світлової хвилі буде модулюватися. Перевагами зовнішньої модуляції є те, що вихідна потужність лазера не змінюється, а смуга пропускання контролера не обмежується смугою пропускання резонатора. Недоліком є ​​низька ефективність модуляції.
Лазерну модуляцію можна розділити на амплітудну модуляцію, частотну модуляцію, фазову модуляцію та модуляцію інтенсивності відповідно до її модуляційних властивостей. 1, амплітудна модуляція: амплітудна модуляція - це коливання, амплітуда несучої змінюється за законом модульованого сигналу. 2, частотна модуляція: модуляція сигналу для зміни частоти лазерних коливань. 3, фазова модуляція: модуляція сигналу для зміни фази лазерних коливань.

Електрооптичний модулятор інтенсивності
Принцип електрооптичної модуляції інтенсивності полягає в реалізації модуляції інтенсивності відповідно до принципу інтерференції поляризованого світла за допомогою електрооптичного ефекту кристала. Електрооптичний ефект кристала стосується явища, коли показник заломлення кристала змінюється під дією зовнішнього електричного поля, що призводить до різниці фаз між світлом, що проходить через кристал у різних напрямках поляризації, так що змінюється стан поляризації світла.

Електрооптичний фазовий модулятор
Принцип електрооптичної фазової модуляції: фазовий кут лазерного коливання змінюється за законом модуляції сигналу.

Окрім вищезгаданих електрооптичної модуляції інтенсивності та електрооптичної фазової модуляції, існує багато видів лазерних модуляторів, таких як поперечний електрооптичний модулятор, електрооптичний модулятор біжучої хвилі, електрооптичний модулятор Керра, акустооптичний модулятор, магнітооптичний модулятор, інтерференційний модулятор та просторовий модулятор світла.