Электрооптический модулятор (КОНЕЦ) управляет мощностью, фазой и поляризацией лазерного луча посредством электронного управления сигналом.
Простейшийэлектрооптический модуляторявляетсяфазовый модуляторсостоит всего из одного ящика Поккельса, где электрическое поле (приложенное к кристаллу электродом) изменяет фазовую задержку лазерного луча после его попадания в кристалл. Состояние поляризации падающего луча обычно должно быть параллельно одной из оптических осей кристалла, чтобы состояние поляризации луча не изменялось.
В некоторых случаях требуется лишь очень малая фазовая модуляция (периодическая или апериодическая). Например, электрооптические модуляторы (ЭОМ) обычно используются для управления и стабилизации резонансной частоты оптических резонаторов. Резонансные модуляторы обычно применяются в ситуациях, когда требуется периодическая модуляция, а большая глубина модуляции может быть достигнута при умеренном управляющем напряжении. Иногда глубина модуляции очень велика, и в спектре образуется множество боковых лепестков (генератор светового гребня, световой гребень).
Поляризационный модулятор
В зависимости от типа и направления нелинейного кристалла, а также направления фактического электрического поля, фазовая задержка также связана с направлением поляризации. Поэтому в ящике Поккельса можно наблюдать многовольтовые управляемые волновые пластины, а также модулировать состояния поляризации. Для линейно поляризованного входного света (обычно под углом 45° к оси кристалла) поляризация выходного пучка обычно эллиптическая, а не просто повернута на угол относительно исходного линейно поляризованного света.
Амплитудный модулятор
В сочетании с другими оптическими элементами, особенно с поляризаторами, ящики Поккельса могут использоваться для других видов модуляции. Амплитудный модулятор на рисунке 2 использует ящик Поккельса для изменения состояния поляризации, а затем с помощью поляризатора преобразует изменение состояния поляризации в изменение амплитуды и мощности передаваемого света.
К типичным областям применения электрооптических модуляторов относятся:
Модуляция мощности лазерного луча, например, для лазерной печати, высокоскоростной цифровой записи данных или высокоскоростной оптической связи;
Используется, например, в механизмах стабилизации частоты лазеров, с применением метода Паунда-Древера-Холла;
Переключатели добротности в твердотельных лазерах (где электрооптический модулятор используется для замыкания лазерного резонатора перед импульсным излучением);
Активная синхронизация мод (потери в модулирующем резонаторе электрооптического модулятора или фаза света при прохождении сигнала туда и обратно и т. д.);
Переключение импульсов в селекторах импульсов, усилителях с положительной обратной связью и наклонных лазерах.
Дата публикации: 11 октября 2023 г.