Принцип роботи модулятора загальної інтенсивності

Принцип роботи звичайногомодулятор інтенсивності

Принцип роботи модуляторів інтенсивності залежить від типу. Нижче наведено принципи роботи поширених модуляторів інтенсивності:

1. Модулятор інтенсивності Маха-Цендера (Модулятор MZM)
Основний принцип: Засновано на інтерференційному ефекті світла. Принципелектрооптична модуляція інтенсивностіполягає у використанні електрооптичного ефекту кристалів та досягненні модуляції інтенсивності на основі принципу інтерференції поляризованого світла. Електрооптичний ефект кристала відноситься до явища, при якому показник заломлення кристала змінюється під дією зовнішнього електричного поля, що викликає різницю фаз між світлом, що проходить через кристал у різних напрямках поляризації, тим самим змінюючи стан поляризації світла.
Робочий процес:
Вхідне світло розділяється на два шляхи за допомогою розщеплювача променя та проходить відповідно через два хвилеводні плечі.
Подача зовнішньої напруги на одне або обидва плечі та використання електрооптичного ефекту (наприклад, лінійного електрооптичного ефекту кристала ніобату літію) для зміни показника заломлення хвилеводу, тим самим змінюючи фазу світлової хвилі в плечах.
Два промені світла рекомбінуються на виході, і через різні фазові різниці можуть виникати інтерференційні конструктивні або деструктивні ефекти, що призводить до зміни інтенсивності вихідного світла з напругою.
Коли різниця фаз між двома плечима дорівнює 0, інтенсивність вихідного світла максимальна (у стані «увімкнено»); коли різниця фаз дорівнює π, інтенсивність вихідного світла мінімізується (у стані «вимкнено»), досягаючи модуляції інтенсивності.

2. Модулятор інтенсивності електропоглинання (EAM)
Основний принцип: Використання ефекту електроабсорбції матеріалів з квантовими ямами.
Робочий процес:
Застосування зовнішнього електричного поля до напівпровідникових матеріалів з квантовими ямами змінює коефіцієнт поглинання матеріалу.
Коли світло проходить через матеріал, його інтенсивність змінюється через зміни коефіцієнта поглинання, тим самим досягаючи модуляції інтенсивності світла.
Зазвичай вимагає зворотного зміщення, а вхідний електричний сигнал має експоненціальну залежність від інтенсивності вихідного світла, що робить його придатним для високошвидкісного оптичного зв'язку.

3.акустооптичний модулятор інтенсивності
Основний принцип: Засновано на акустооптичному ефекті.
Робочий процес:
Генеруйте ультразвукові хвилі в кристалі, щоб утворити решітку з періодичними змінами показника заломлення.
Коли світло проходить через решітку, відбувається дифракція, а інтенсивність дифрагованого світла пов'язана з інтенсивністю ультразвукових хвиль. Контролюючи інтенсивність або частоту ультразвукових хвиль, можна модулювати інтенсивність вихідного світла.

4. Модулятор інтенсивності рідкокристалічного випромінювання
Основний принцип: Використання характеристики рідкого кристала, який змінює свою пропускальну здатність під дією електричного поля.
Робочий процес:
Напрямок вирівнювання молекул рідких кристалів змінюється під дією електричного поля, впливаючи на пропускання світла.
Застосовуючи різні напруги для керування пропусканням рідких кристалів, модулюється інтенсивність вихідного світла, що зазвичай використовується в галузях дисплеїв та зображень.
Різні типи модуляторів інтенсивності мають свої власні характеристики з точки зору принципів роботи, продуктивності та сценаріїв застосування, і відповідний тип слід вибирати відповідно до конкретних потреб.