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 krótkiej komunikacji optycznej. Modulator światła według zasady modulacji można podzielić na elektrooptyczny, termooptyczny, akustooptyczny, wszystkie optyczne itp., opierają się one na podstawowej teorii, która jest różnorodnością różnych form efektu elektrooptycznego, efektu akustooptycznego, efektu magnetooptycznego, efektu Franza-Keldysha, efektu Starka studni kwantowej, efektu dyspersji nośników.
Tenmodulator elektrooptycznyjest urządzeniem, które reguluje współczynnik załamania, absorpcję, amplitudę lub fazę światła wyjściowego poprzez zmianę napięcia lub pola elektrycznego. Jest lepsze od innych typów modulatorów pod względem strat, zużycia energii, szybkości i integracji, a także jest obecnie najszerzej stosowanym modulatorem. W procesie transmisji optycznej, transmisji i odbioru modulator optyczny służy do kontrolowania intensywności światła, a jego rola jest bardzo ważna.
Celem modulacji światła jest przekształcenie pożądanego sygnału lub przesyłanej informacji, w tym „eliminacja sygnału tła, eliminacja szumów i przeciwdziałanie zakłóceniom”, w celu ułatwienia przetwarzania, przesyłania i wykrywania.
Typy modulacji można podzielić na dwie szerokie kategorie, w zależności od miejsca, w którym informacja jest umieszczana na fali świetlnej:
Jednym z nich jest moc napędowa źródła światła modulowana przez sygnał elektryczny; drugim jest bezpośrednia modulacja sygnału nadawczego.
Pierwszy jest głównie używany do komunikacji optycznej, a drugi jest głównie używany do wykrywania optycznego. 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 intensywność światła jako obiektu 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 zostać użyty do wzmocnienia, a następnie ilość ta jest mierzona w sposób ciągły.
1.2, modulacja fazy
Zasadę wykorzystania czynników zewnętrznych do zmiany fazy fal świetlnych i pomiaru wielkości fizycznych poprzez wykrywanie zmian fazy nazywa się optyczną modulacją fazy.
Faza fali świetlnej jest określona przez fizyczną długość propagacji światła, współczynnik załamania światła ośrodka propagacyjnego i jego rozkład, innymi słowy, 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. Dlatego też optyczna modulacja fazy powinna obejmować dwie części: pierwszą jest fizyczny mechanizm generowania zmiany fazy fali świetlnej; drugą jest interferencja światła.
1.3. Modulacja polaryzacji
Najprostszym sposobem na osiągnięcie 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 spójna; Alfa reprezentuje kąt między dwoma płaszczyznami głównymi polaryzatorów.
1.4 Modulacja częstotliwości i długości fali
Zasada wykorzystania czynników zewnętrznych do zmiany częstotliwości lub długości fali światła i pomiaru zewnętrznych wielkości fizycznych poprzez wykrywanie zmian częstotliwości lub długości fali światła nazywa się modulacją częstotliwości i długości fali światła.
Czas publikacji: 01-08-2023