Кратко въведение в лазерамодулатортехнология
Лазерът е високочестотна електромагнитна вълна, поради добрата си кохерентност, подобно на традиционните електромагнитни вълни (като тези, използвани в радиото и телевизията), която служи като носеща вълна за предаване на информация. Процесът на зареждане на информация върху лазера се нарича модулация, а устройството, което извършва този процес, се нарича модулатор. В този процес лазерът действа като носеща вълна, докато нискочестотният сигнал, който предава информацията, се нарича модулиран сигнал.
Лазерната модулация обикновено се разделя на вътрешна модулация и външна модулация по два начина. Вътрешна модулация: отнася се до модулацията в процеса на лазерно трептене, т.е. чрез модулиране на сигнала, за да се променят параметрите на трептене на лазера, като по този начин се влияе върху изходните характеристики на лазера. Има два начина на вътрешна модулация: 1. Директно управление на захранването на лазера за регулиране на интензитета на лазерния изход. Чрез използване на сигнала за управление на захранването на лазера, силата на лазерния изход може да се контролира от сигнала. 2. Модулационните елементи се поставят в резонатора и физическите характеристики на тези модулационни елементи се контролират от сигнала, след което параметрите на резонатора се променят, за да се постигне модулация на лазерния изход. Предимството на вътрешната модулация е, че ефективността на модулацията е висока, но недостатъкът е, че тъй като модулаторът е разположен в резонатора, това ще увеличи загубите в резонатора, ще намали изходната мощност и честотната лента на модулатора също ще бъде ограничена от лентата на пропускане на резонатора. Външна модулация: означава, че след формирането на лазера, модулаторът се поставя на оптичния път извън лазера и физическите характеристики на модулатора се променят с модулирания сигнал. Когато лазерът преминава през модулатора, определен параметър на светлинната вълна ще бъде модулиран. Предимствата на външната модулация са, че изходната мощност на лазера не се влияе и честотната лента на контролера не е ограничена от честотната лента на резонатора. Недостатъкът е ниската ефективност на модулацията.
Лазерната модулация може да бъде разделена на амплитудна модулация, честотна модулация, фазова модулация и интензитетна модулация според нейните модулационни свойства. 1, амплитудна модулация: амплитудна модулация е трептене, при което амплитудата на носещата честота се променя по закона на модулирания сигнал. 2, честотна модулация: модулира сигнала, за да промени честотата на лазерното трептене. 3, фазова модулация: модулира сигнала, за да промени фазата на лазерното трептене.
Електрооптичен модулатор на интензитета
Принципът на електрооптичната модулация на интензитета е да се реализира модулация на интензитета съгласно принципа на интерференцията на поляризираната светлина, като се използва електрооптичният ефект на кристала. Електрооптичният ефект на кристала се отнася до явлението, при което коефициентът на пречупване на кристала се променя под действието на външно електрическо поле, което води до фазова разлика между светлината, преминаваща през кристала в различни посоки на поляризация, така че състоянието на поляризация на светлината се променя.
Електрооптичен фазов модулатор
Принцип на електрооптична фазова модулация: фазовият ъгъл на лазерното трептене се променя по закон на модулиращ сигнал.
В допълнение към гореспоменатите електрооптична модулация на интензитета и електрооптична фазова модулация, съществуват много видове лазерни модулатори, като например напречен електрооптичен модулатор, електрооптичен модулатор на пътуваща вълна, електрооптичен модулатор на Кер, акустооптичен модулатор, магнитооптичен модулатор, интерферентен модулатор и пространствен светлинен модулатор.
Време на публикуване: 26 август 2024 г.