Электрооптический модулятор (ЭОМ) управляет мощностью, фазой и поляризацией лазерного луча посредством электронного управления сигналом.
Простейшим электрооптическим модулятором является фазовый модулятор, состоящий всего из одного ящика Поккельса, в котором 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 менялось.
В некоторых случаях требуется лишь очень небольшая фазовая модуляция (периодическая или апериодическая).Например, ЭОМ обычно используется для управления и стабилизации резонансной частоты оптических резонаторов.Резонансные модуляторы обычно используются в ситуациях, когда требуется периодическая модуляция, а большую глубину модуляции можно получить лишь при умеренном управляющем напряжении.Иногда глубина модуляции очень велика, и в спектре образуется множество боковых лепестков (генератор световой гребенки, световая гребенка).
Модулятор поляризации
В зависимости от типа и направления нелинейного кристалла, а также направления фактического электрического поля фазовая задержка также связана с направлением поляризации.Таким образом, ящик Поккельса может видеть волновые пластины, управляемые разным напряжением, а также его можно использовать для модуляции состояний поляризации.Для линейно поляризованного входного света (обычно под углом 45 ° от оси кристалла) поляризация выходного луча обычно является эллиптической, а не просто повернутой на угол от исходного линейно поляризованного света.
Амплитудный модулятор
В сочетании с другими оптическими элементами, особенно с поляризаторами, ящики Поккельса можно использовать для других видов модуляции.Амплитудный модулятор на рисунке 2 использует ящик Поккельса для изменения состояния поляризации, а затем использует поляризатор для преобразования изменения состояния поляризации в изменение амплитуды и мощности проходящего света.
Некоторые типичные применения электрооптических модуляторов включают:
Модулирование мощности лазерного луча, например, для лазерной печати, высокоскоростной цифровой записи данных или высокоскоростной оптической связи;
Используется в механизмах стабилизации частоты лазеров, например, по методу Паунда-Древера-Холла;
Модули добротности в твердотельных лазерах (где ЭОМ используется для закрытия резонатора лазера перед импульсным излучением);
Активная синхронизация мод (потеря резонатора модуляции ЭОМ или фазы двустороннего света и т. д.);
Переключающие импульсы в устройствах сбора импульсов, усилителях с положительной обратной связью и наклонных лазерах.
Время публикации: 11 октября 2023 г.