Kort introduktion til lasermodulatorteknologi

Kort introduktion til lasermodulatorteknologi
En laser er en højfrekvent elektromagnetisk bølge, der på grund af sin gode kohærens fungerer som en bærebølge til at transmittere information, ligesom traditionelle elektromagnetiske bølger (som f.eks. brugt i radio og fjernsyn). Processen med at indlæse information på laseren kaldes modulation, og den enhed, der udfører denne proces, kaldes en modulator. I denne proces fungerer laseren som bærebølge, mens det lavfrekvente signal, der transmitterer informationen, kaldes det modulerede signal.
Lasermodulation opdeles normalt i intern modulering og ekstern modulering på to måder. Intern modulering: refererer til modulering i laseroscillationsprocessen, dvs. ved at modulere signalet ændres laserens oscillationsparametre og dermed påvirke laserens outputkarakteristika. Der er to måder til intern modulering: 1. Direkte styring af laserens pumpestrømforsyning for at justere laseroutputintensiteten. Ved at bruge signalet til at styre laserstrømforsyningen kan laseroutputstyrken styres af signalet. 2. Modulationselementerne placeres i resonatoren, og disse modulationselementers fysiske egenskaber styres af signalet, og derefter ændres resonatorens parametre for at opnå modulering af laseroutputtet. Fordelen ved intern modulering er, at modulationseffektiviteten er høj, men ulempen er, at fordi modulatoren er placeret i hulrummet, vil den øge tabet i hulrummet, reducere udgangseffekten, og modulatorens båndbredde vil også være begrænset af resonatorens pasbånd. Ekstern modulation: betyder, at efter laserens dannelse placeres modulatoren på den optiske bane uden for laseren, og modulatorens fysiske egenskaber ændres med det modulerede signal, og når laseren passerer gennem modulatoren, vil en bestemt parameter for lysbølgen blive moduleret. Fordelene ved ekstern modulation er, at laserens udgangseffekt ikke påvirkes, og at controllerens båndbredde ikke begrænses af resonatorens pasbånd. Ulempen er lav modulationseffektivitet.
Lasermodulation kan opdeles i amplitudemodulation, frekvensmodulation, fasemodulation og intensitetsmodulation i henhold til dens modulationsegenskaber. 1, amplitudemodulation: amplitudemodulation er den oscillation, hvor bærebølgens amplitude ændres med loven om det modulerede signal. 2, frekvensmodulation: at modulere signalet for at ændre frekvensen af ​​laseroscillationen. 3, fasemodulation: at modulere signalet for at ændre fasen af ​​laseroscillationen.

Elektrooptisk intensitetsmodulator
Princippet for elektrooptisk intensitetsmodulation er at realisere intensitetsmodulationen i henhold til interferensprincippet for polariseret lys ved at bruge krystallens elektrooptiske effekt. Krystallens elektrooptiske effekt refererer til det fænomen, hvor krystallens brydningsindeks ændres under påvirkning af et eksternt elektrisk felt, hvilket resulterer i en faseforskel mellem det lys, der passerer gennem krystallen i forskellige polarisationsretninger, således at lysets polarisationstilstand ændres.

Elektrooptisk fasemodulator
Elektrooptisk fasemodulationsprincip: Fasevinklen for laseroscillationen ændres ved hjælp af moduleringssignalets regel.

Ud over ovennævnte elektrooptiske intensitetsmodulation og elektrooptisk fasemodulation findes der mange typer lasermodulatorer, såsom transversal elektrooptisk modulator, elektrooptisk vandrebølgemodulator, Kerr elektrooptisk modulator, akustooptisk modulator, magnetooptisk modulator, interferensmodulator og rumlig lysmodulator.