Osnovni princip optičkog modulatora

Optički modulator, koristi se za kontrolu intenziteta svjetlosti, klasifikacija elektrooptičkih, termooptičkih, akustooptičkih, svih optičkih, osnovna teorija elektrooptičkog efekta.
Optički modulator jedan je od najvažnijih integriranih optičkih uređaja u optičkoj komunikaciji velikih brzina i kratkog dometa. Modulatori svjetlosti prema svom principu modulacije mogu se podijeliti na elektrooptičke, termooptičke, akustooptičke, potpuno optičke itd. Temelje se na osnovnoj teoriji koja uključuje niz različitih oblika elektrooptičkog efekta, akustooptičkog efekta, magnetooptičkog efekta, Franz-Keldyshovog efekta, kvantnog Starkovog efekta i efekta disperzije nosioca.

Theelektrooptički modulatorje uređaj koji regulira indeks loma, apsorpciju, amplitudu ili fazu izlazne svjetlosti promjenom napona ili električnog polja. Superiorniji je od drugih vrsta modulatora u smislu gubitaka, potrošnje energije, brzine i integracije, a ujedno je i trenutno najšire korišteni modulator. U procesu optičkog prijenosa, odašiljanja i prijema, optički modulator se koristi za kontrolu intenziteta svjetlosti, a njegova uloga je vrlo važna.

Svrha modulacije svjetlosti je transformirati željeni signal ili prenesene informacije, uključujući „uklanjanje pozadinskog signala, uklanjanje šuma i sprječavanje smetnji“, kako bi se olakšala obrada, prijenos i detekcija.

Vrste modulacije mogu se podijeliti u dvije široke kategorije ovisno o tome gdje se informacije učitavaju na svjetlosni val:

Jedan je pogonska snaga izvora svjetlosti modulirana električnim signalom; drugi je izravna modulacija emitiranja.

Prva se uglavnom koristi za optičku komunikaciju, a druga za optičko očitavanje. Ukratko: unutarnja modulacija i vanjska modulacija.

Prema metodi modulacije, vrsta modulacije je:

1) Modulacija intenziteta;

2) Fazna modulacija;

3) Polarizacijska modulacija;

4) Modulacija frekvencije i valne duljine.

1.1, modulacija intenziteta

Modulacija intenziteta svjetlosti je intenzitet svjetlosti kao objekta modulacije, korištenje vanjskih čimbenika za mjerenje istosmjerne struje ili spore promjene svjetlosnog signala u bržu promjenu frekvencije svjetlosnog signala, tako da se pojačalo za odabir AC frekvencije može koristiti za pojačavanje, a zatim se količina mjeri kontinuirano.

1.2, fazna modulacija

Princip korištenja vanjskih čimbenika za promjenu faze svjetlosnih valova i mjerenje fizikalnih veličina detekcijom faznih promjena naziva se optička fazna modulacija.

Faza svjetlosnog vala određena je fizičkom duljinom širenja svjetlosti, indeksom loma medija širenja i njegovom distribucijom, odnosno promjena faze svjetlosnog vala može se generirati promjenom gore navedenih parametara kako bi se postigla fazna modulacija.

Budući da detektor svjetlosti općenito ne može percipirati promjenu faze svjetlosnog vala, moramo koristiti tehnologiju interferencije svjetlosti kako bismo transformirali promjenu faze u promjenu intenziteta svjetlosti kako bismo postigli detekciju vanjskih fizičkih veličina, stoga optička fazna modulacija treba uključivati ​​dva dijela: jedan je fizički mehanizam generiranja promjene faze svjetlosnog vala; drugi je interferencija svjetlosti.

1.3. Polarizacijska modulacija

Najjednostavniji način za postizanje modulacije svjetlosti je rotiranje dva polarizatora jedan u odnosu na drugi. Prema Malusovom teoremu, izlazni intenzitet svjetlosti je I=I0cos2α

Gdje: I0 predstavlja intenzitet svjetlosti koju prolaze dva polarizatora kada je glavna ravnina konzistentna; Alpha predstavlja kut između glavnih ravnina dva polarizatora.

1.4 Modulacija frekvencije i valne duljine

Princip korištenja vanjskih čimbenika za promjenu frekvencije ili valne duljine svjetlosti i mjerenje vanjskih fizikalnih veličina detektiranjem promjena frekvencije ili valne duljine svjetlosti naziva se frekvencijska i valna modulacija svjetlosti.