Kratak uvod u tehnologiju laserskog modulatora

Kratak uvod u lasermodulatortehnologija
Laser je visokofrekventni elektromagnetski val, zbog svoje dobre koherencije, poput tradicionalnih elektromagnetskih valova (kao što su oni koji se koriste u radiju i televiziji), kao noseći val za prijenos informacija. Proces učitavanja informacija na laser naziva se modulacija, a uređaj koji izvodi taj proces naziva se modulator. U ovom procesu laser djeluje kao noseći val, dok se niskofrekventni signal koji prenosi informacije naziva modulirani signal.
Laserska modulacija se obično dijeli na unutarnju modulaciju i vanjsku modulaciju na dva načina. Unutarnja modulacija: odnosi se na modulaciju u procesu laserske oscilacije, odnosno moduliranjem signala mijenjaju se parametri oscilacije lasera, čime se utječu na izlazne karakteristike lasera. Postoje dva načina unutarnje modulacije: 1. Izravno upravljanje napajanjem lasera radi podešavanja intenziteta laserskog izlaza. Korištenjem signala za upravljanje napajanjem lasera, snaga laserskog izlaza može se kontrolirati signalom. 2. Modulacijski elementi se postavljaju u rezonator, a fizičke karakteristike tih modulacijskih elemenata kontroliraju se signalom, a zatim se parametri rezonatora mijenjaju kako bi se postigla modulacija laserskog izlaza. Prednost unutarnje modulacije je visoka učinkovitost modulacije, ali nedostatak je što se modulator nalazi u šupljini, povećavaju se gubici u šupljini, smanjuju se izlazna snaga, a propusnost modulatora također će biti ograničena propusnim pojasom rezonatora. Vanjska modulacija: znači da se nakon formiranja lasera, modulator postavlja na optički put izvan lasera, a fizičke karakteristike modulatora mijenjaju se moduliranim signalom, te kada laser prolazi kroz modulator, određeni parametar svjetlosnog vala bit će moduliran. Prednosti vanjske modulacije su da izlazna snaga lasera nije pogođena i da propusnost regulatora nije ograničena propusnim pojasom rezonatora. Nedostatak je niska učinkovitost modulacije.
Laserska modulacija može se podijeliti na amplitudnu modulaciju, frekvencijsku modulaciju, faznu modulaciju i modulaciju intenziteta prema svojim modulacijskim svojstvima. 1. amplitudna modulacija: amplitudna modulacija je oscilacija u kojoj se amplituda nosioca mijenja prema zakonu moduliranog signala. 2. frekvencijska modulacija: modulacija signala radi promjene frekvencije laserskog osciliranja. 3. fazna modulacija: modulacija signala radi promjene faze laserskog osciliranja.

Elektrooptički modulator intenziteta
Princip elektrooptičke modulacije intenziteta je ostvarivanje modulacije intenziteta prema principu interferencije polarizirane svjetlosti korištenjem elektrooptičkog efekta kristala. Elektrooptički efekt kristala odnosi se na fenomen promjene indeksa loma kristala pod djelovanjem vanjskog električnog polja, što rezultira faznom razlikom između svjetlosti koja prolazi kroz kristal u različitim smjerovima polarizacije, tako da se mijenja stanje polarizacije svjetlosti.

Elektrooptički fazni modulator
Princip elektrooptičke fazne modulacije: fazni kut laserske oscilacije mijenja se pravilom modulacije signala.

Uz gore spomenutu elektrooptičku modulaciju intenziteta i elektrooptičku faznu modulaciju, postoje mnoge vrste laserskih modulatora, kao što su transverzalni elektrooptički modulator, elektrooptički modulator putujućeg vala, Kerrov elektrooptički modulator, akustično-optički modulator, magnetooptički modulator, modulator interferencije i prostorni modulator svjetlosti.