Mikä on optinen modulaattori?

Mikä on optinen modulaattori?

Optinen modulaattorikäytetään usein manipuloimaan valonsäteiden, kuten lasersäteiden, ominaisuuksia. Laite voi manipuloida säteen ominaisuuksia, kuten optista tehoa tai vaihetta. Modulaattoriksi kutsutaan moduloidun säteen luonteen mukaista modulaattoriaintensiteetin modulaattori, vaihemodulaattori, polarisaatiomodulaattori, spatiaalinen optinen modulaattori jne. Erityyppisiä modulaattoreita voidaan käyttää eri sovelluksissa, kuten valokuituviestinnässä, näyttölaitteissa, Q-kytketyissä tai tilalukituissa lasereissa ja optisessa mittauksessa.

Optisen modulaattorin tyyppi

Modulaattoreita on useita erilaisia:

1. Akusto-optinen modulaattori on akusto-optiseen efektiin perustuva modulaattori. Niitä käytetään kytkemään tai jatkuvasti säätämään lasersäteen amplitudia, muuttamaan valon taajuutta tai muuttamaan tilan suuntaa.

2sähköoptinen modulaattorihyödyntää sähköoptista vaikutusta Bubble Kerrs -laatikossa. Ne voivat moduloida polarisaatiotilaa, vaihetta tai säteen tehoa, tai niitä voidaan käyttää pulssin erottamiseen, kuten ultralyhyiden pulssivahvistimien osiossa mainitaan.

3. Sähköabsorptiomodulaattori on intensiteettimodulaattori, jota käytetään datalähettimessä valokuituviestinnässä.

(4) Häiriömodulaattoreita, kuten Mach-Zehnder-modulaattoreita, käytetään yleensä integroiduissa fotonisissa piireissä optiseen tiedonsiirtoon.

5. Kuituoptiset modulaattorit voivat perustua useisiin periaatteisiin. Se voi olla todellinen kuituoptinen laite, tai se voi olla runkokomponentti, joka sisältää kuitupaitoja.

6. Nestekidemodulaattori soveltuu käytettäväksi optisessa näyttölaitteessa tai pulssinmuotoilijassa. Niitä voidaan käyttää myös tilavalon modulaattoreina, mikä tarkoittaa, että lähetys vaihtelee tilan mukaan, jota voidaan käyttää näyttölaitteissa.

7. Modulaatiolevy voi ajoittain muuttaa säteen tehoa, jota käytetään joissakin erityisissä optisissa mittauksissa (kuten lukitusvahvistimien käyttö).

8. Mikromekaaniset modulaattorit (mikromekaaniset järjestelmät, MEMS), kuten piipohjaiset valoventtiilit ja kaksiulotteiset peiliryhmät ovat erityisen tärkeitä projektionäytöissä.

9. Bulkkioptiset modulaattorit, kuten sähköoptiset modulaattorit, voivat käyttää suurta sädealuetta ja niitä voidaan soveltaa myös suuritehoisiin tilanteisiin. Kuitukytketyt modulaattorit, yleensä aaltoputkimodulaattorit, joissa on kuituliitokset, on helppo integroida valokuitujärjestelmiin.

‌

Optisen modulaattorin sovellus

Optisilla modulaattoreilla on laaja valikoima sovelluksia monilla aloilla ‌. Seuraavat ovat optisten modulaattoreiden pääsovellusalueet ja niiden erityissovellukset:

1. Optinen viestintä: Optisissa viestintäjärjestelmissä optisia modulaattoreita käytetään moduloimaan optisten signaalien amplitudia, taajuutta ja vaihetta tiedon siirtämiseksi. Sitä käytetään yleisesti avainvaiheissa, kuten valosähköisessä muuntamisessa, optisen signaalin moduloinnissa ja demoduloinnissa ‌. Sähköoptiset modulaattorit ovat erityisen tärkeitä nopeissa optisissa viestintäjärjestelmissä, joita käytetään muuntamaan elektroniset signaalit optisiksi signaaleiksi ja toteuttamaan tiedon koodausta ja siirtoa. Moduloimalla optisen signaalin intensiteettiä tai vaihetta voidaan toteuttaa valon kytkemisen, modulaationopeuden ohjauksen ja signaalin moduloinnin toiminnot ‌

2. Optinen tunnistus: Optinen modulaattori voi toteuttaa ympäristön mittauksen ja valvonnan moduloimalla optisen signaalin ominaisuuksia. Esimerkiksi valon vaihetta tai amplitudia moduloimalla voidaan toteuttaa kuituoptisia gyroskooppeja, valokuitupaineantureita jne. ‌

3. Optinen tallennus ja käsittely: Optisia modulaattoreita käytetään optiseen varastointiin ja optiseen käsittelyyn. Optisessa muistissa optisia modulaattoreita voidaan käyttää tietojen kirjoittamiseen ja lukemiseen optiseen tietovälineeseen ja sieltä pois. Optisessa käsittelyssä optista modulaattoria voidaan käyttää optisten signaalien muodostamiseen, suodattamiseen, modulointiin ja demodulointiin ‌

4. Optinen kuvantaminen: optisia modulaattoreita voidaan käyttää valonsäteen vaiheen ja amplitudin moduloimiseen, mikä muuttaa kuvan ominaisuuksia optisessa kuvantamisessa. Esimerkiksi valokenttämodulaattori voi toteuttaa kaksiulotteisen vaihemoduloinnin säteen polttovälin ja tarkennussyvyyden muuttamiseksi ‌

5. Optisen kohinan hallinta: Optinen modulaattori voi ohjata valon voimakkuutta ja taajuutta, mikä vähentää tai vaimentaa optista kohinaa optisessa järjestelmässä. Sitä voidaan käyttää optisissa vahvistimissa, lasereissa ja valokuitusiirtojärjestelmissä parantamaan signaali-kohinasuhdetta ja järjestelmän suorituskykyä.

6. Muut sovellukset: sähköoptisia modulaattoreita käytetään myös spektrianalyysissä, tutkajärjestelmissä, lääketieteellisessä diagnoosissa ja muilla aloilla. Spektroskopiassa sähköoptista modulaattoria voidaan käyttää optisen spektrianalysaattorin komponenttina spektrianalyysiin ja mittaukseen. Tutkajärjestelmässä sähköoptista modulaattoria käytetään signaalin modulointiin ja demodulointiin. Lääketieteellisessä diagnoosissa sähköoptisia modulaattoreita käytetään optisessa kuvantamisessa ja terapiassa.