Оптический модуляторИспользуется для регулирования интенсивности света, классификация электрооптических, термооптических, акустооптических, полностью оптических устройств, базовая теория электрооптического эффекта.
Оптический модулятор является одним из важнейших интегральных оптических устройств в высокоскоростной и ближней оптической связи. Световые модуляторы, в зависимости от принципа модуляции, можно разделить на электрооптические, термооптические, акустооптические, полностью оптические и т. д. На основе базовой теории они используют различные формы электрооптического эффекта, акустооптического эффекта, магнитооптического эффекта, эффекта Франца-Келдыша, эффекта Штарка в квантовой яме, эффекта дисперсии носителей заряда.
Онэлектрооптический модуляторЭто устройство, которое регулирует показатель преломления, поглощательную способность, амплитуду или фазу выходного света посредством изменения напряжения или электрического поля. Оно превосходит другие типы модуляторов по потерям, энергопотреблению, скорости и интегральной эффективности, а также является наиболее широко используемым модулятором в настоящее время. В процессе оптической передачи, передачи и приема оптический модулятор используется для управления интенсивностью света, и его роль очень важна.
Целью модуляции света является преобразование желаемого сигнала или передаваемой информации, включая «устранение фонового сигнала, шумоподавление и помехоустойчивость», чтобы облегчить ее обработку, передачу и обнаружение.
Типы модуляции можно разделить на две основные категории в зависимости от того, где информация загружается в световую волну:
Один из способов — это модуляция мощности источника света электрическим сигналом; другой — прямая модуляция трансляции.
Первый метод в основном используется для оптической связи, а второй — для оптического зондирования. Вкратце: внутренняя модуляция и внешняя модуляция.
В зависимости от метода модуляции, тип модуляции следующий:
3) Поляризационная модуляция;
4) Частотная и волновая модуляция.
1.1, модуляция интенсивности
Модуляция интенсивности света заключается в том, что интенсивность света используется в качестве объекта модуляции, а измерение постоянного тока или медленного изменения светового сигнала преобразуется в более быстрое изменение частоты светового сигнала, после чего с помощью усилителя с частотной селекцией переменного тока происходит усиление, и затем измеряется непрерывная величина выходного сигнала.
1.2, фазовая модуляция
Принцип использования внешних факторов для изменения фазы световых волн и измерения физических величин путем обнаружения изменений фазы называется оптической фазовой модуляцией.
Фаза световой волны определяется физической длиной распространения света, показателем преломления среды распространения и его распределением, то есть изменение фазы световой волны может быть вызвано изменением вышеуказанных параметров для достижения фазовой модуляции.
Поскольку детектор света, как правило, не способен воспринимать изменение фазы световой волны, для обнаружения внешних физических величин необходимо использовать технологию интерференции света, чтобы преобразовать изменение фазы в изменение интенсивности света. Следовательно, оптическая фазовая модуляция должна включать две части: во-первых, физический механизм генерации изменения фазы световой волны; во-вторых, интерференцию света.
1.3. Поляризационная модуляция
Простейший способ модуляции света — это вращение двух поляризаторов относительно друг друга. Согласно теореме Малюса, интенсивность выходного света равна I = I0 cos 2α.
Где: I0 обозначает интенсивность света, проходящего через два поляризатора при совпадении главных плоскостей; Альфа обозначает угол между главными плоскостями двух поляризаторов.
1.4 Частотная и волновая модуляция
Принцип использования внешних факторов для изменения частоты или длины волны света и измерения внешних физических величин путем обнаружения изменений частоты или длины волны света называется частотной и волновой модуляцией света.
Дата публикации: 01.08.2023