Što je optički modulator?

Što je optički modulator?

Optički modulatorčesto se koriste za manipuliranje svojstvima svjetlosnih zraka, kao što su laserske zrake. Uređaj može manipulirati svojstvima zrake, poput optičke snage ili faze. Modulator prema prirodi moduliranog snopa naziva semodulator intenziteta, fazni modulator, polarizacijski modulator, prostorni optički modulator, itd. Različite vrste modulatora mogu se koristiti u različitim primjenama, kao što su komunikacije s optičkim vlaknima, uređaji za prikaz, Q-switched ili mode-locked laseri i optička mjerenja.

Vrsta optičkog modulatora

Postoji nekoliko različitih vrsta modulatora:

1. Akustooptički modulator je modulator koji se temelji na akustooptičkom učinku. Koriste se za prebacivanje ili kontinuirano podešavanje amplitude laserske zrake, promjenu frekvencije svjetlosti ili promjenu smjera prostora.

2. Theelektrooptički modulatorkoristi elektrooptički učinak u mjehurićkoj Kerrsovoj kutiji. Oni mogu modulirati stanje polarizacije, fazu ili snagu snopa, ili se mogu koristiti za ekstrakciju impulsa kao što je spomenuto u odjeljku o pojačalima ultrakratkih impulsa.

3. Modulator električne apsorpcije je modulator intenziteta koji se koristi na prijenosniku podataka u komunikaciji optičkim vlaknima.

(4) Modulatori smetnji, kao što su Mach-Zehnder modulatori, obično se koriste u fotonskim integriranim krugovima za optički prijenos podataka.

5. Modulatori optičkih vlakana mogu se temeljiti na različitim principima. To može biti pravi uređaj s optičkim vlaknima ili može biti dio tijela koji sadrži spojeve vlakana.

6. Modulator s tekućim kristalima prikladan je za primjenu na optičkoj opremi za prikaz ili oblikujniku impulsa. Također se mogu koristiti kao prostorni modulatori svjetla, što znači da prijenos varira s prostorom, što se može koristiti u uređajima za prikaz.

7. Modulacijski disk može povremeno mijenjati snagu snopa, što se koristi u nekim specifičnim optičkim mjerenjima (kao što je korištenje zaključanih pojačala).

8. Mikromehanički modulatori (mikromehanički sustavi, MEMS) kao što su svjetlosni ventili na bazi silicija i dvodimenzionalni zrcalni nizovi posebno su važni u projekcijskim zaslonima.

9. Skupni optički modulatori, kao što su elektro-optički modulatori, mogu koristiti veliko područje snopa i također se mogu primijeniti u situacijama velike snage. Modulatore sa spregnutim vlaknima, obično valovodne modulatore s fiber pigtailovima, lako je integrirati u optičke sustave.

‌

Primjena optičkog modulatora

‌Optički modulatori imaju širok raspon primjena u mnogim područjima. Slijede glavna područja primjene optičkih modulatora i njihove posebne primjene:

1. Optička komunikacija: U optičkim komunikacijskim sustavima, optički modulatori se koriste za modulaciju amplitude, frekvencije i faze optičkih signala u svrhu prijenosa informacija. Obično se koristi u ključnim koracima kao što su fotoelektrična pretvorba, modulacija optičkog signala i demodulacija ‌. Elektrooptički modulatori posebno su važni u optičkim komunikacijskim sustavima velikih brzina, koji se koriste za pretvaranje elektroničkih signala u optičke signale i ostvarivanje kodiranja i prijenosa podataka. Moduliranjem intenziteta ili faze optičkog signala mogu se ostvariti funkcije prebacivanja svjetla, kontrole brzine modulacije i modulacije signala ‌

2. Optičko očitavanje: optički modulator može ostvariti mjerenje i praćenje okoliša moduliranjem karakteristika optičkog signala. Na primjer, moduliranjem faze ili amplitude svjetlosti mogu se realizirati žiroskopi s optičkim vlaknima, senzori tlaka s optičkim vlaknima itd.

3. Optička pohrana i obrada: Optički modulatori koriste se za optičku pohranu i optičku obradu. U optičkoj memoriji, optički modulatori se mogu koristiti za pisanje i čitanje informacija u i iz optičkih medija. U optičkoj obradi, optički modulator se može koristiti za formiranje, filtriranje, modulaciju i demodulaciju optičkih signala ‌

4. Optička slika: optički modulatori mogu se koristiti za modulaciju faze i amplitude zrake svjetlosti, čime se mijenjaju karakteristike slike u optičkoj slici. Na primjer, modulator svjetlosnog polja može implementirati dvodimenzionalnu faznu modulaciju za promjenu žarišne duljine i dubine fokusiranja zrake ‌

5. Optička kontrola šuma: Optički modulator može kontrolirati intenzitet i frekvenciju svjetlosti, čime se smanjuje ili potiskuje optički šum u optičkom sustavu. Može se koristiti u optičkim pojačalima, laserima i prijenosnim sustavima od optičkih vlakana za poboljšanje omjera signala i šuma i performansi sustava ‌

6. Ostale primjene: elektrooptički modulatori također se koriste u spektralnoj analizi, radarskim sustavima, medicinskoj dijagnostici i drugim područjima. U spektroskopiji se elektrooptički modulator može koristiti kao komponenta optičkog analizatora spektra za spektralnu analizu i mjerenje. U radarskom sustavu elektrooptički modulator se koristi za modulaciju i demodulaciju signala. U medicinskoj dijagnostici, elektrooptički modulatori se koriste u optičkom snimanju i terapiji.