Hvad er en optisk modulator?
Optisk modulatorbruges ofte til at manipulere egenskaberne ved lysstråler, såsom laserstråler. Enheden kan manipulere strålens egenskaber, såsom optisk effekt eller fase. Modulatoren i henhold til den modulerede stråles natur kaldesintensitetsmodulator, fasemodulator, polarisationsmodulator, rumlig optisk modulator osv. Forskellige typer modulatorer kan bruges i forskellige applikationer, såsom fiberoptisk kommunikation, displayenheder, Q-switchede eller mode-locked lasere og optisk måling.
Optisk modulatortype
Der findes flere forskellige typer modulatorer:
1. En akustooptisk modulator er en modulator baseret på en akustooptisk effekt. De bruges til at skifte eller kontinuerligt justere laserstrålens amplitude, ændre lysfrekvensen eller ændre rummets retning.
2. Denelektrooptisk modulatorudnytter den elektrooptiske effekt i Kerrs-bobleboksen. De kan modulere polarisationstilstanden, fasen eller stråleeffekten, eller bruges til pulsudtrækning som nævnt i afsnittet om ultrakorte pulsforstærkere.
3. En elektrisk absorptionsmodulator er en intensitetsmodulator, der anvendes på en datasender i optisk fiberkommunikation.
(4) Interferensmodulatorer, såsom Mach-Zehnder-modulatorer, anvendes normalt i fotoniske integrerede kredsløb til optisk datatransmission.
5. Fiberoptiske modulatorer kan være baseret på en række forskellige principper. Det kan være en ægte fiberoptisk enhed, eller det kan være en kropskomponent, der indeholder fiberpigtails.
6. Flydende krystalmodulatorer er velegnede til anvendelse i optisk displayudstyr eller pulsformere. De kan også bruges som rumlige lysmodulatorer, hvilket betyder, at transmissionen varierer med rummet, hvilket kan bruges i displayenheder.
7. Modulationsskiven kan periodisk ændre strålens effekt, hvilket bruges i nogle specifikke optiske målinger (f.eks. ved brug af lock-in-forstærkere).
8. Mikromekaniske modulatorer (mikromekaniske systemer, MEMS) såsom siliciumbaserede lysventiler og todimensionelle spejlarrays er særligt vigtige i projektionsdisplays.
9. Bulk-optiske modulatorer, såsom elektrooptiske modulatorer, kan bruge et stort stråleareal og kan også anvendes i situationer med høj effekt. Fiberkoblede modulatorer, normalt bølgeledermodulatorer med fiberpigtails, er nemme at integrere i fiberoptiske systemer.
Anvendelse af optisk modulator
Optiske modulatorer har en bred vifte af anvendelser inden for mange områder. Følgende er de vigtigste anvendelsesområder for optiske modulatorer og deres specifikke anvendelser:
1. Optisk kommunikation: I optiske kommunikationssystemer bruges optiske modulatorer til at modulere amplituden, frekvensen og fasen af optiske signaler for at transmittere information. Det bruges almindeligvis i nøgletrin som fotoelektrisk konvertering, optisk signalmodulation og demodulation. Elektrooptiske modulatorer er særligt vigtige i højhastighedsoptiske kommunikationssystemer, som bruges til at konvertere elektroniske signaler til optiske signaler og realisere datakodning og -transmission. Ved at modulere intensiteten eller fasen af det optiske signal kan funktionerne lysskift, modulationshastighedskontrol og signalmodulation realiseres.
2. Optisk registrering: Den optiske modulator kan udføre måling og overvågning af miljøet ved at modulere det optiske signals egenskaber. For eksempel kan fiberoptiske gyroskoper, fiberoptiske tryksensorer osv. realiseres ved at modulere lysets fase eller amplitude.
3. Optisk lagring og behandling: Optiske modulatorer bruges til optisk lagring og optisk behandling. I optisk hukommelse kan optiske modulatorer bruges til at skrive og læse information ind i og ud af optiske medier. I optisk behandling kan den optiske modulator bruges til dannelse, filtrering, modulering og demodulation af optiske signaler.
4. Optisk billeddannelse: Optiske modulatorer kan bruges til at modulere fasen og amplituden af en lysstråle og derved ændre billedets egenskaber i optisk billeddannelse. For eksempel kan en lysfeltmodulator implementere todimensionel fasemodulation for at ændre brændvidden og fokuseringsdybden af en stråle.
5. Optisk støjkontrol: Den optiske modulator kan styre lysets intensitet og frekvens og derved reducere eller undertrykke optisk støj i det optiske system. Den kan bruges i optiske forstærkere, lasere og fiberoptiske transmissionssystemer for at forbedre signal-støj-forholdet og systemets ydeevne.
6. Andre anvendelser: Elektrooptiske modulatorer anvendes også i spektralanalyse, radarsystemer, medicinsk diagnose og andre områder. I spektroskopi kan en elektrooptisk modulator anvendes som en komponent i en optisk spektrumanalysator til spektralanalyse og måling. I radarsystemer anvendes en elektrooptisk modulator til signalmodulation og demodulation. I medicinsk diagnose anvendes elektrooptiske modulatorer i optisk billeddannelse og terapi.
Opslagstidspunkt: 23. dec. 2024