Какво е оптичен модулатор?
Оптичен модулаторчесто се използват за манипулиране на свойствата на светлинните лъчи, като например лазерните лъчи. Устройството може да манипулира свойствата на лъча, като например оптична мощност или фаза. Модулаторът се нарича според естеството на модулирания лъчмодулатор на интензитета, фазов модулатор, поляризационен модулатор, пространствен оптичен модулатор и др. Различни видове модулатори могат да се използват в различни приложения, като например оптични комуникации, дисплеи, лазери с Q-превключване или заключване на модовете и оптични измервания.
Тип оптичен модулатор
Има няколко различни вида модулатори:
1. Акустооптичният модулатор е модулатор, базиран на акустооптичен ефект. Той се използва за превключване или непрекъснато регулиране на амплитудата на лазерния лъч, промяна на честотата на светлината или промяна на посоката на пространството.
2. Theелектрооптичен модулаторизползва електрооптичния ефект в кутията на Керс с мехурчета. Те могат да модулират състоянието на поляризация, фазата или мощността на лъча или да се използват за извличане на импулси, както е споменато в раздела за усилватели на ултракъси импулси.
3. Модулаторът на електрическа абсорбция е модулатор на интензитета, използван в предавател на данни в оптична комуникация.
(4) Модулатори на смущения, като например модулатори на Мах-Цендер, обикновено се използват във фотонни интегрални схеми за оптично предаване на данни.
5. Модулаторите с оптични влакна могат да бъдат базирани на различни принципи. Те могат да бъдат истинско оптично устройство или да бъдат телесен компонент, съдържащ оптични пигтейли.
6. Течнокристалният модулатор е подходящ за приложение в оптично дисплейно оборудване или импулсни формирователи. Те могат да се използват и като пространствени светлинни модулатори, което означава, че пропускането варира в зависимост от пространството, което може да се използва в дисплейни устройства.
7. Модулационният диск може периодично да променя мощността на лъча, което се използва при някои специфични оптични измервания (като например използване на заключващи се усилватели).
8. Микромеханичните модулатори (микромеханични системи, MEMS), като например силициеви светлинни клапани и двуизмерни огледални решетки, са особено важни в проекционните дисплеи.
9. Обемните оптични модулатори, като например електрооптичните модулатори, могат да използват голяма площ на лъча и могат да се прилагат и в ситуации с висока мощност. Оптично свързаните модулатори, обикновено вълноводни модулатори с оптични пигтейли, са лесни за интегриране във оптични системи.
Приложение на оптичен модулатор
Оптичните модулатори имат широк спектър от приложения в много области. По-долу са изброени основните области на приложение на оптичните модулатори и техните специфични приложения:
1. Оптична комуникация: В оптичните комуникационни системи оптичните модулатори се използват за модулиране на амплитудата, честотата и фазата на оптичните сигнали, за да се предава информация. Те обикновено се използват в ключови стъпки като фотоелектрическо преобразуване, оптична модулация на сигнала и демодулация. Електрооптичните модулатори са особено важни във високоскоростните оптични комуникационни системи, които се използват за преобразуване на електронни сигнали в оптични сигнали и за осъществяване на кодиране и предаване на данни. Чрез модулиране на интензитета или фазата на оптичния сигнал могат да се реализират функциите на превключване на светлината, контрол на скоростта на модулация и модулация на сигнала.
2. Оптично наблюдение: Оптичният модулатор може да осъществява измерване и наблюдение на околната среда чрез модулиране на характеристиките на оптичния сигнал. Например, чрез модулиране на фазата или амплитудата на светлината, могат да се реализират оптични жироскопи, оптични сензори за налягане и др.
3. Оптично съхранение и обработка: Оптичните модулатори се използват за приложения за оптично съхранение и оптична обработка. В оптичната памет оптичните модулатори могат да се използват за запис и четене на информация в и от оптични носители. В оптичната обработка оптичният модулатор може да се използва за формиране, филтриране, модулация и демодулация на оптични сигнали.
4. Оптично изобразяване: оптичните модулатори могат да се използват за модулиране на фазата и амплитудата на светлинен лъч, като по този начин променят характеристиките на изображението при оптично изобразяване. Например, модулатор на светлинно поле може да реализира двуизмерна фазова модулация, за да промени фокусното разстояние и дълбочината на фокусиране на лъча.
5. Оптичен контрол на шума: Оптичният модулатор може да контролира интензитета и честотата на светлината, като по този начин намалява или потиска оптичния шум в оптичната система. Може да се използва в оптични усилватели, лазери и оптични предавателни системи за подобряване на съотношението сигнал/шум и производителността на системата.
6. Други приложения: електрооптичните модулатори се използват и в спектрален анализ, радарни системи, медицинска диагностика и други области. В спектроскопията електрооптичният модулатор може да се използва като компонент на оптичен спектрален анализатор за спектрален анализ и измерване. В радарните системи електрооптичният модулатор се използва за модулация и демодулация на сигнала. В медицинската диагностика електрооптичните модулатори се използват в оптичното изобразяване и терапията.
Време на публикуване: 23 декември 2024 г.