Во-первых, внутренняя модуляция и внешняя модуляция
Согласно относительному соотношению между модулятором и лазером,лазерная модуляцияможно разделить на внутреннюю модуляцию и внешнюю модуляцию.
01 внутренняя модуляция
Модуляция сигнала осуществляется в процессе генерации лазера, то есть параметры генерации лазера изменяются в соответствии с законом модуляции сигнала, таким образом, чтобы изменить характеристики выходного излучения лазера и добиться модуляции.
(1) Непосредственно управляйте источником лазерной накачки, чтобы добиться модуляции выходной интенсивности лазера и, если есть, так, чтобы она контролировалась источником питания.
(2) Элемент модуляции помещается в резонатор, а изменение физических характеристик элемента модуляции управляется сигналом изменения параметров резонатора, тем самым изменяя выходные характеристики лазера.
02 Внешняя модуляция
Внешняя модуляция — это разделение генерации лазера и модуляции. Подразумевает загрузку модулированного сигнала после формирования лазера, то есть размещение модулятора в оптическом тракте вне резонатора лазера.
Напряжение модулирующего сигнала добавляется к модулятору для изменения фазы некоторых физических характеристик модулятора, и при прохождении через него лазера происходит модуляция некоторых параметров световой волны, что приводит к передаче информации. Таким образом, внешняя модуляция заключается не в изменении параметров лазера, а в изменении параметров выходного лазера, таких как интенсивность, частота и т. д.
Второй,лазерный модуляторклассификация
По принципу действия модулятор можно разделить на:электрооптическая модуляция, акустооптическая модуляция, магнитооптическая модуляция и прямая модуляция.
01 Прямая модуляция
Движущий токполупроводниковый лазерили светодиод модулируется непосредственно электрическим сигналом, так что выходной свет модулируется изменением электрического сигнала.
(1) ТТЛ-модуляция при прямой модуляции
К источнику питания лазера добавляется цифровой сигнал ТТЛ, что позволяет управлять током возбуждения лазера посредством внешнего сигнала, а затем управлять выходной частотой лазера.
(2) Аналоговая модуляция при прямой модуляции
В дополнение к аналоговому сигналу питания лазера (амплитуда сигнала произвольного изменения менее 5 В), можно подавать на вход внешнего сигнала различное напряжение, соответствующее различному току возбуждения лазера, а затем управлять выходной мощностью лазера.
02 Электрооптическая модуляция
Модуляция с использованием электрооптического эффекта называется электрооптической модуляцией. Физической основой электрооптической модуляции является электрооптический эффект, заключающийся в том, что под действием внешнего электрического поля изменяется показатель преломления некоторых кристаллов, и при прохождении световой волны через эту среду изменяются её передаточные характеристики.
03 Акустооптическая модуляция
Физической основой акустооптической модуляции является акустооптический эффект, заключающийся в том, что световые волны рассеиваются сверхгенерированным волновым полем при распространении в среде. Когда показатель преломления среды периодически изменяется, образуя решётку показателя преломления, при распространении световой волны в среде возникает дифракция, причём интенсивность, частота и направление дифракционного света изменяются вместе с изменением сверхгенерированного волнового поля.
Акустооптическая модуляция — это физический процесс, использующий акустооптический эффект для записи информации на оптический носитель частоты. Модулированный сигнал воздействует на электроакустический преобразователь в виде электрического сигнала (амплитудная модуляция), который преобразуется в ультразвуковое поле. При прохождении световой волны через акустооптическую среду оптический носитель модулируется и превращается в модулированную по интенсивности волну, «несущую» информацию.
04 Магнитооптическая модуляция
Магнитооптическая модуляция — это применение эффекта электромагнитного оптического вращения Фарадея. Когда световые волны распространяются в магнитооптической среде параллельно направлению магнитного поля, явление вращения плоскости поляризации линейно поляризованного света называется магнитным вращением.
Для достижения магнитного насыщения к среде прикладывается постоянное магнитное поле. Направление магнитного поля контура совпадает с направлением аксиального тока среды, а вращение Фарадея зависит от аксиального тока. Таким образом, управляя током высокочастотной катушки и изменяя напряжённость магнитного поля аксиального сигнала, можно управлять углом поворота плоскости оптических колебаний, так что амплитуда света, проходящего через поляризатор, изменяется вместе с изменением угла θ, достигая модуляции.
Время публикации: 08 января 2024 г.