Modulator elektrooptyczny (EOM) kontroluje moc, fazę i polaryzację wiązki laserowej poprzez elektroniczną kontrolę sygnału.
Najprostszym modulatorem elektrooptycznym jest modulator fazy składający się tylko z jednej skrzynki Pockelsa, w której pole elektryczne (przyłożone do kryształu przez elektrodę) zmienia opóźnienie fazowe wiązki lasera po wejściu do kryształu. Stan polaryzacji wiązki padającej zwykle musi być równoległy do jednej z osi optycznych kryształu, aby stan polaryzacji wiązki nie uległ zmianie.
W niektórych przypadkach wymagana jest jedynie bardzo mała modulacja fazowa (okresowa lub aperiodyczna). Na przykład EOM jest powszechnie stosowany do kontrolowania i stabilizacji częstotliwości rezonansowej rezonatorów optycznych. Modulatory rezonansowe stosuje się zwykle w sytuacjach, gdzie wymagana jest modulacja okresowa, a dużą głębokość modulacji można uzyskać już przy umiarkowanym napięciu sterującym. Czasami głębokość modulacji jest bardzo duża i w widmie powstaje wiele listków bocznych (generator grzebienia światła, grzebień światła).
Modulator polaryzacji
W zależności od rodzaju i kierunku kryształu nieliniowego, a także kierunku rzeczywistego pola elektrycznego, opóźnienie fazowe jest również powiązane z kierunkiem polaryzacji. Dlatego skrzynka Pockelsa może widzieć płyty falowe sterowane wielonapięciowo, a także może być używana do modulowania stanów polaryzacji. W przypadku liniowo spolaryzowanego światła wejściowego (zwykle pod kątem 45° od osi kryształu) polaryzacja wiązki wyjściowej jest zwykle eliptyczna, a nie po prostu obrócona o kąt względem pierwotnego liniowo spolaryzowanego światła.
Modulator amplitudy
W połączeniu z innymi elementami optycznymi, szczególnie z polaryzatorami, skrzynki Pockelsa można wykorzystać do innych rodzajów modulacji. Modulator amplitudy na rysunku 2 wykorzystuje skrzynkę Pockelsa do zmiany stanu polaryzacji, a następnie wykorzystuje polaryzator do przekształcenia zmiany stanu polaryzacji na zmianę amplitudy i mocy transmitowanego światła.
Niektóre typowe zastosowania modulatorów elektrooptycznych obejmują:
Modulowanie mocy wiązki laserowej, na przykład do drukowania laserowego, szybkiego zapisu danych cyfrowych lub szybkiej komunikacji optycznej;
Stosowany w laserowych mechanizmach stabilizacji częstotliwości, np. metodą Pounda-Drevera-Halla;
przełączniki Q w laserach na ciele stałym (gdzie EOM służy do zamykania rezonatora lasera przed promieniowaniem impulsowym);
Blokowanie trybu aktywnego (utrata wnęki modulacyjnej EOM lub faza światła w obie strony itp.);
Impulsy przełączające w zbieraczach impulsów, wzmacniaczach z dodatnim sprzężeniem zwrotnym i laserach pochylających.
Czas publikacji: 11 października 2023 r