Hvad er en optisk modulator?
Optisk modulatorbruges ofte til at manipulere egenskaberne af lysstråler, såsom laserstråler. Enheden kan manipulere strålens egenskaber, såsom optisk effekt eller fase. Modulator i henhold til arten af den modulerede stråle kaldesintensitetsmodulator, fase modulator, polarisationsmodulator, rumlig optisk modulator osv. Forskellige typer modulatorer kan bruges i forskellige applikationer, såsom fiberoptisk kommunikation, displayenheder, Q-switched eller mode-locked lasere og optisk måling.
Optisk modulator type
Der er flere forskellige typer modulatorer:
1. Akusto-optisk modulator er en modulator baseret på akusto-optisk effekt. De bruges til at skifte eller løbende justere amplituden af laserstrålen, ændre lysfrekvensen eller ændre rummets retning.
2. Denelektro-optisk modulatorudnytter den elektro-optiske effekt i boble Kerrs-boksen. De kan modulere polarisationstilstanden, fasen eller stråleeffekten eller bruges til pulsekstraktion som nævnt i afsnittet om ultrakorte pulsforstærkere.
3. En elektrisk absorptionsmodulator er en intensitetsmodulator, der bruges på en datatransmitter i optisk fiberkommunikation.
(4) Interferensmodulatorer, såsom Mach-Zehnder-modulatorer, bruges normalt i fotoniske integrerede kredsløb til optisk datatransmission.
5. Fiberoptiske modulatorer kan være baseret på en række principper. Det kan være en ægte fiberoptisk enhed, eller det kan være en kropskomponent, der indeholder fiber-pigtails.
6. Flydende krystal modulator er velegnet til påføring på optisk displayudstyr eller pulsformer. De kan også bruges som rumlige lysmodulatorer, hvilket betyder, at transmissionen varierer med plads, hvilket kan bruges i displayenheder.
7. Modulationsdisken kan med jævne mellemrum ændre effekten af strålen, som bruges i nogle specifikke optiske målinger (såsom ved brug af lock-in forstærkere).
8. Mikromekaniske modulatorer (mikromekaniske systemer, MEMS) såsom siliciumbaserede lysventiler og todimensionelle spejlsystemer er særligt vigtige i projektionsskærme.
9. Bulk optiske modulatorer, såsom elektro-optiske modulatorer, kan bruge et stort stråleområde og kan også anvendes i situationer med høj effekt. Fiberkoblede modulatorer, normalt bølgeledermodulatorer med fiber-pigtails, er nemme at integrere i fiberoptiske systemer.
Anvendelse af optisk modulator
Optiske modulatorer har en bred vifte af applikationer 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 amplitude, frekvens og fase 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 højhastigheds optiske 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 sensing: Den optiske modulator kan realisere måling og overvågning af miljøet ved at modulere det optiske signals karakteristika. For eksempel ved at modulere lysets fase eller amplitude kan fiberoptiske gyroskoper, fiberoptiske tryksensorer osv. realiseres.
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 og ud af optiske medier. Ved 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 karakteristika ved 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. Det kan bruges i optiske forstærkere, lasere og fiberoptiske transmissionssystemer for at forbedre signal-til-støj-forholdet og ydeevnen af systemet
6. Andre anvendelser: Elektro-optiske modulatorer bruges også i spektralanalyse, radarsystemer, medicinsk diagnose og andre områder. I spektroskopi kan en elektro-optisk modulator bruges som en komponent i en optisk spektrumanalysator til spektralanalyse og måling. I radarsystem bruges elektro-optisk modulator til signalmodulation og demodulation. I medicinsk diagnose bruges elektro-optiske modulatorer til optisk billeddannelse og terapi.
Indlægstid: 23. december 2024