По-перше, внутрішня модуляція та зовнішня модуляція
Відповідно до відносного співвідношення між модулятором і лазером,лазерна модуляціяможна розділити на внутрішню модуляцію та зовнішню модуляцію.
01 внутрішня модуляція
Модуляція сигналу здійснюється в процесі лазерного коливання, тобто параметри лазерного коливання змінюються відповідно до закону модуляційного сигналу, щоб змінити характеристики лазерного випромінювання та досягти модуляції.
(1) Безпосередньо керуйте джерелом лазерного випромінювання для досягнення модуляції інтенсивності вихідного лазера та його наявності, щоб воно контролювалося джерелом живлення.
(2) Модуляційний елемент розміщено в резонаторі, а зміна фізичних характеристик модуляційного елемента контролюється сигналом для зміни параметрів резонатора, тим самим змінюючи вихідні характеристики лазера.
02 Зовнішня модуляція
Зовнішня модуляція — це розділення генерації лазера та модуляції. Це стосується завантаження модульованого сигналу після формування лазера, тобто модулятор розміщується на оптичному шляху поза лазерним резонатором.
Напруга модуляційного сигналу додається до модулятора, щоб змінити деякі фізичні характеристики модулятора, і коли лазер проходить через нього, деякі параметри світлової хвилі модулюються, таким чином переносячи інформацію, що передається. Таким чином, зовнішня модуляція полягає не у зміні параметрів лазера, а у зміні параметрів вихідного лазера, таких як інтенсивність, частота тощо.
По-друге,лазерний модуляторкласифікація
За принципом роботи модулятори поділяються на такі види:електрооптична модуляція, акустооптична модуляція, магнітооптична модуляція та пряма модуляція.
01 Пряма модуляція
Рушійний струмнапівпровідниковий лазерабо світлодіод модулюється безпосередньо електричним сигналом, так що вихідне світло модулюється зі зміною електричного сигналу.
(1) TTL-модуляція при прямій модуляції
До джерела живлення лазера додається цифровий сигнал TTL, завдяки чому струм лазерного випромінювання можна контролювати за допомогою зовнішнього сигналу, а потім і вихідну частоту лазера.
(2) Аналогова модуляція при прямій модуляції
Окрім аналогового сигналу живлення лазера (амплітуда сигналу довільної зміни менше 5 В), можна створювати зовнішній вхідний сигнал з різною напругою, що відповідає різному струму керування лазером, а потім контролювати вихідну потужність лазера.
02 Електрооптична модуляція
Модуляція за допомогою електрооптичного ефекту називається електрооптичною модуляцією. Фізичною основою електрооптичної модуляції є електрооптичний ефект, тобто під дією прикладеного електричного поля показник заломлення деяких кристалів змінюється, і коли світлова хвиля проходить через це середовище, її характеристики передачі змінюються.
03 Акустооптична модуляція
Фізичною основою акустооптичної модуляції є акустооптичний ефект, який стосується явища, коли світлові хвилі розсіюються полем надприродної хвилі під час поширення в середовищі. Коли показник заломлення середовища періодично змінюється, утворюючи решітку показника заломлення, дифракція відбувається, коли світлова хвиля поширюється в середовищі, а інтенсивність, частота та напрямок дифракційного світла змінюються зі зміною поля надприродної хвилі.
Акустооптична модуляція – це фізичний процес, який використовує акустооптичний ефект для завантаження інформації на оптичну несучу частоту. Модульований сигнал діє на електроакустичний перетворювач у вигляді електричного сигналу (амплітудна модуляція), і відповідний електричний сигнал перетворюється на ультразвукове поле. Коли світлова хвиля проходить через акустооптичне середовище, оптична несуча модулюється і перетворюється на хвилю з модульованою інтенсивністю, яка «несе» інформацію.
04 Магнітооптична модуляція
Магнітооптична модуляція – це застосування ефекту електромагнітного оптичного обертання Фарадея. Коли світлові хвилі поширюються через магнітооптичне середовище паралельно напрямку магнітного поля, явище обертання площини поляризації лінійно поляризованого світла називається магнітним обертанням.
Для досягнення магнітного насичення до середовища прикладається постійне магнітне поле. Напрямок магнітного поля контуру відповідає осьовому напрямку середовища, а обертання Фарадея залежить від осьового струмового магнітного поля. Тому, контролюючи струм високочастотної котушки та змінюючи напруженість магнітного поля осьового сигналу, можна контролювати кут повороту площини оптичних коливань, так що амплітуда світла через поляризатор змінюється зі зміною кута θ, що забезпечує модуляцію.
Час публікації: 08 січня 2024 р.