Modulator optyczny, służy do sterowania intensywnością światła, klasyfikacja zjawisk elektrooptycznych, termooptycznych, akustooptycznych, wszystkich optycznych, podstawowa teoria zjawiska elektrooptycznego.
Modulator optyczny jest jednym z najważniejszych zintegrowanych urządzeń optycznych w szybkiej i krótkiego zasięgu komunikacji optycznej. Ze względu na zasadę modulacji, modulatory światła można podzielić na elektrooptyczne, termooptyczne, akustooptyczne, optyczne itd. Opierają się one na teorii obejmującej różnorodne formy zjawiska elektrooptycznego, akustooptycznego, magnetooptycznego, efektu Franza-Keldysha, efektu Starka ze studnią kwantową oraz efektu dyspersji nośników.
Tenmodulator elektrooptycznyModulator optyczny to urządzenie regulujące współczynnik załamania światła, absorpcję, amplitudę lub fazę światła wyjściowego poprzez zmianę napięcia lub pola elektrycznego. Przewyższa on inne typy modulatorów pod względem strat, poboru mocy, szybkości i integracji, a także jest obecnie najszerzej stosowanym modulatorem. W procesie transmisji optycznej, nadawania i odbioru, modulator optyczny służy do sterowania natężeniem światła, a jego rola jest niezwykle istotna.
Celem modulacji światła jest przekształcenie pożądanego sygnału lub przesyłanej informacji, w tym „eliminacja sygnału tła, eliminacja szumów i przeciwdziałanie zakłóceniom”, aby ułatwić ich przetwarzanie, transmisję i wykrywanie.
Typy modulacji można podzielić na dwie szerokie kategorie w zależności od tego, gdzie na fali świetlnej umieszczana jest informacja:
Jedno polega na modulacji mocy źródła światła za pomocą sygnału elektrycznego; drugie zaś służy do bezpośredniej modulacji sygnału nadawczego.
Pierwsza z nich jest wykorzystywana głównie w komunikacji optycznej, a druga do detekcji optycznej. W skrócie: modulacja wewnętrzna i modulacja zewnętrzna.
Ze względu na metodę modulacji, typ modulacji jest następujący:
2) Modulacja fazy;
3) Modulacja polaryzacji;
4) Modulacja częstotliwości i długości fali.
1.1, modulacja intensywności
Modulacja intensywności światła to natężenie światła jako obiekt modulacji, wykorzystanie czynników zewnętrznych do pomiaru prądu stałego lub powolnej zmiany sygnału świetlnego na szybszą zmianę częstotliwości sygnału świetlnego, tak aby wzmacniacz wyboru częstotliwości prądu przemiennego mógł być użyty do wzmocnienia, a następnie ilość, która ma być mierzona w sposób ciągły.
1.2, modulacja fazy
Zasadę polegającą na wykorzystaniu czynników zewnętrznych do zmiany fazy fal świetlnych i pomiarze wielkości fizycznych poprzez wykrywanie zmian fazy nazywa się optyczną modulacją fazy.
Fazę fali świetlnej określa fizyczna długość propagacji światła, współczynnik załamania światła ośrodka propagacji i jego rozkład, co oznacza, że zmianę fazy fali świetlnej można uzyskać, zmieniając powyższe parametry w celu uzyskania modulacji fazy.
Ponieważ detektor światła zazwyczaj nie jest w stanie dostrzec zmiany fazy fali świetlnej, musimy zastosować technologię interferencji światła, aby przekształcić zmianę fazy w zmianę natężenia światła, aby umożliwić wykrycie zewnętrznych wielkości fizycznych. Modulacja fazy optycznej powinna obejmować dwie części: pierwszą jest fizyczny mechanizm generowania zmiany fazy fali świetlnej; drugą jest interferencja światła.
1.3. Modulacja polaryzacji
Najprostszym sposobem uzyskania modulacji światła jest obrócenie dwóch polaryzatorów względem siebie. Zgodnie z twierdzeniem Malusa, natężenie światła wyjściowego wynosi I=I0cos2α.
Gdzie: I0 reprezentuje natężenie światła przechodzącego przez dwa polaryzatory, gdy płaszczyzna główna jest zgodna; Alfa reprezentuje kąt między głównymi płaszczyznami dwóch polaryzatorów.
1.4 Modulacja częstotliwości i długości fali
Zasada polegająca na wykorzystaniu czynników zewnętrznych do zmiany częstotliwości lub długości fali światła i pomiarze zewnętrznych wielkości fizycznych poprzez wykrywanie zmian częstotliwości lub długości fali światła nazywa się modulacją częstotliwości i długości fali światła.
Czas publikacji: 01-08-2023