Teknologian soveltaminensähköoptinen modulaattori
Elektro-optinen modulaattori (elektro-optinen modulaattori)EOM-modulaattori) on signaalinohjauselementti, joka käyttää sähköoptista ilmiötä valonsäteen modulointiin. Sen toimintaperiaate saavutetaan yleensä Pockels-ilmiön (Pockels-ilmiö, nimittäin Pockels-ilmiö) kautta, joka hyödyntää ilmiötä, jossa epälineaaristen optisten materiaalien taitekerroin muuttuu sähkökenttien vaikutuksesta.
Sähköoptisen modulaattorin perusrakenne sisältää yleensä kiteen (Pockelsin kide), jolla on sähköoptinen vaikutus, ja yleinen materiaali on litiumniobaatti (LiNbO₃). Vaihemuutoksen indusoimiseen tarvittavaa jännitettä kutsutaan puoliaaltojännitteeksi. Pockelsin kiteille tarvitaan tyypillisesti satoja tai jopa tuhansia voltteja, joten tarvitaan suurjännitevahvistimia. Sopiva elektroninen piiri voi kytkeä tällaisen korkean jännitteen muutamassa nanosekunnissa, jolloin EOM:ia voidaan käyttää nopeana optisena kytkimenä. Pockelsin kiteiden kapasitiivisen luonteen vuoksi näiden ohjainten on tuotettava huomattava määrä virtaa (nopeassa kytkennässä tai moduloinnissa kapasitanssi tulisi minimoida energiahäviön vähentämiseksi). Muissa tapauksissa, kuten silloin, kun tarvitaan vain pientä amplitudi- tai vaihemodulaatiota, modulointiin tarvitaan vain pieni jännite. Muita sähköoptisissa modulaattoreissa käytettyjä epälineaarisia kidemateriaaleja (EOM-modulaattori) ovat kaliumtitanaatti (KTP), beeta-bariumboraatti (BBO, sopii suuremmalle keskiteholle ja/tai korkeammille kytkentätaajuuksille), litiumtantalaatti (LiTaO3) ja ammoniumfosfaatti (NH4H2PO4, ADP, jolla on erityisiä sähköoptisia ominaisuuksia).
Elektro-optiset modulaattorit (EO-modulaattori) osoittavat merkittävää sovelluspotentiaalia useilla korkean teknologian aloilla:
1. Optinen kuituviestintä: Nykyaikaisissa tietoliikenneverkoissa käytetään sähköoptisia modulaattoreita (EO-modulaattoriKäytetään optisten signaalien modulointiin, mikä varmistaa tehokkaan ja luotettavan tiedonsiirron pitkillä etäisyyksillä. Valon vaiheen tai amplitudin tarkalla ohjaamisella voidaan saavuttaa nopea ja suurikapasiteettinen tiedonsiirto.
2. Tarkkuusspektroskopia: Sähköoptinen modulaattori moduloi spektrometrin valonlähdettä mittaustarkkuuden parantamiseksi. Optisen signaalin taajuuden tai vaiheen nopea modulointi mahdollistaa monimutkaisten kemiallisten komponenttien analysoinnin ja tunnistamisen sekä spektrimittauksen resoluution ja herkkyyden parantamisen.
3. Tehokas optinen tiedonkäsittely: optisen laskenta- ja tiedonkäsittelyjärjestelmän elektro-optinen modulaattori parantaa optisten signaalien reaaliaikaista modulointia tiedonkäsittelyn nopeuden ja joustavuuden parantamiseksi. EOM:n nopean vasteen ansiosta voidaan toteuttaa nopea ja pienilatenssinen optinen tiedonkäsittely ja -siirto.
4. Lasertekniikka: Sähköoptinen modulaattori voi ohjata lasersäteen vaihetta ja amplitudia, mikä tukee tarkkaa kuvantamista, laserkäsittelyä ja muita sovelluksia. Lasersäteen parametrien tarkalla moduloinnilla voidaan saavuttaa korkealaatuinen laserkäsittely.
Julkaisun aika: 07.01.2025