Krótkie wprowadzenie do technologii modulatora laserowego

Krótkie wprowadzenie do laseramodulatortechnologia
Laser jest falą elektromagnetyczną o wysokiej częstotliwości, ze względu na dobrą spójność, podobnie jak tradycyjne fale elektromagnetyczne (np. stosowane w radiu i telewizji) jako fala nośna do przesyłania informacji. Proces ładowania informacji do lasera nazywa się modulacją, a urządzenie wykonujące ten proces nazywa się modulatorem. W procesie tym rolę nośnika pełni laser, natomiast sygnał o niskiej częstotliwości przekazujący informację nazywany jest sygnałem modulowanym.
Modulację laserową dzieli się zwykle na modulację wewnętrzną i modulację zewnętrzną na dwa sposoby. Modulacja wewnętrzna: odnosi się do modulacji w procesie oscylacji lasera, to znaczy poprzez modulowanie sygnału w celu zmiany parametrów oscylacji lasera, wpływając w ten sposób na charakterystykę wyjściową lasera. Istnieją dwa sposoby modulacji wewnętrznej: 1. Bezpośrednio steruj zasilaniem pompującym lasera, aby dostosować intensywność wyjścia lasera. Wykorzystując sygnał do sterowania zasilaniem lasera, moc wyjściową lasera można kontrolować za pomocą sygnału. 2. Elementy modulacyjne umieszcza się w rezonatorze, a właściwości fizyczne tych elementów modulacyjnych są kontrolowane za pomocą sygnału, a następnie zmienia się parametry rezonatora, aby uzyskać modulację mocy lasera. Zaletą modulacji wewnętrznej jest to, że wydajność modulacji jest wysoka, ale wadą jest to, że ponieważ modulator znajduje się we wnęce, zwiększy to straty we wnęce, zmniejszy moc wyjściową, a szerokość pasma modulatora również będzie większa ograniczone pasmem przepustowości rezonatora. Modulacja zewnętrzna: oznacza, że ​​po utworzeniu lasera modulator umieszcza się na ścieżce optycznej na zewnątrz lasera, a właściwości fizyczne modulatora zmieniają się wraz z modulowanym sygnałem, a gdy laser przechodzi przez modulator, określony parametr fala świetlna będzie modulowana. Zaletami modulacji zewnętrznej jest to, że nie ma to wpływu na moc wyjściową lasera, a szerokość pasma sterownika nie jest ograniczona pasmem przepustowości rezonatora. Wadą jest niska wydajność modulacji.
Modulację laserową można podzielić na modulację amplitudy, modulację częstotliwości, modulację fazy i modulację intensywności zgodnie z jego właściwościami modulacyjnymi. 1, modulacja amplitudy: modulacja amplitudy to oscylacja, w której amplituda nośnej zmienia się zgodnie z prawem modulowanego sygnału. 2, modulacja częstotliwości: modulować sygnał w celu zmiany częstotliwości oscylacji lasera. 3, modulacja fazy: do modulowania sygnału w celu zmiany fazy lasera oscylacyjnego lasera.

Elektrooptyczny modulator natężenia
Zasada elektrooptycznej modulacji natężenia polega na realizacji modulacji natężenia zgodnie z zasadą interferencji światła spolaryzowanego za pomocą efektu elektrooptycznego kryształu. Efekt elektrooptyczny kryształu odnosi się do zjawiska polegającego na tym, że współczynnik załamania światła kryształu zmienia się pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego, co powoduje różnicę fazową pomiędzy światłem przechodzącym przez kryształ w różnych kierunkach polaryzacji, tak że polaryzacja zmienia się stan oświetlenia.

Elektrooptyczny modulator fazy
Zasada elektrooptycznej modulacji fazy: kąt fazowy oscylacji lasera zmienia się zgodnie z zasadą sygnału modulującego.

Oprócz powyższej elektrooptycznej modulacji natężenia i elektrooptycznej modulacji fazy, istnieje wiele rodzajów modulatorów laserowych, takich jak poprzeczny modulator elektrooptyczny, elektrooptyczny modulator fali bieżącej, modulator elektrooptyczny Kerra, modulator akustooptyczny , modulator magnetooptyczny, modulator interferencyjny i modulator światła przestrzennego.