Īss lāzera modulatora tehnoloģijas ievads

Īss lāzera ievadsmodulatorstehnoloģija
Lāzers ir augstfrekvences elektromagnētiskais vilnis, kas, pateicoties tā labai koherencei, līdzīgi kā tradicionālie elektromagnētiskie viļņi (piemēram, ko izmanto radio un televīzijā), kalpo kā nesējvilnis informācijas pārraidīšanai. Informācijas ielādes procesu lāzerā sauc par modulāciju, un ierīci, kas veic šo procesu, sauc par modulatoru. Šajā procesā lāzers darbojas kā nesējvilnis, savukārt zemfrekvences signāls, kas pārraida informāciju, tiek saukts par modulētu signālu.
Lāzera modulāciju parasti iedala iekšējā modulācijā un ārējā modulācijā divos veidos. Iekšējā modulācija: attiecas uz modulāciju lāzera svārstību procesā, tas ir, signāla modulāciju, lai mainītu lāzera svārstību parametrus, tādējādi ietekmējot lāzera izejas raksturlielumus. Ir divi iekšējās modulācijas veidi: 1. Tieši kontrolē lāzera sūknēšanas barošanas avotu, lai regulētu lāzera izejas intensitāti. Izmantojot signālu lāzera barošanas avota vadībai, lāzera izejas stiprumu var kontrolēt ar signālu. 2. Modulācijas elementi ir ievietoti rezonatorā, un signāls kontrolē šo modulācijas elementu fizikālās īpašības, un pēc tam maina rezonatora parametrus, lai panāktu lāzera izejas modulāciju. Iekšējās modulācijas priekšrocība ir augsta modulācijas efektivitāte, bet trūkums ir tāds, ka, tā kā modulators atrodas dobumā, tas palielinās zudumus dobumā, samazinās izejas jaudu, un modulatora joslas platumu ierobežos arī rezonatora caurlaides josla. Ārējā modulācija: nozīmē, ka pēc lāzera izveidošanas modulators tiek novietots optiskajā ceļā ārpus lāzera, un modulatora fizikālās īpašības mainās ar modulēto signālu, un, lāzeram izejot cauri modulatoram, tiek modulēts noteikts gaismas viļņa parametrs. Ārējās modulācijas priekšrocības ir tādas, ka lāzera izejas jauda netiek ietekmēta, un rezonatora caurlaides josla neierobežo regulatora joslas platumu. Trūkums ir zema modulācijas efektivitāte.
Lāzera modulāciju atbilstoši tās modulācijas īpašībām var iedalīt amplitūdas modulācijā, frekvences modulācijā, fāzes modulācijā un intensitātes modulācijā. 1. Amplitūdas modulācija: amplitūdas modulācija ir svārstība, kurā nesēja amplitūda mainās atbilstoši modulētā signāla likumam. 2. Frekvences modulācija: signāla modulācija maina lāzera svārstību frekvenci. 3. Fāzes modulācija: signāla modulācija maina lāzera svārstību fāzi.

Elektrooptiskās intensitātes modulators
Elektrooptiskās intensitātes modulācijas princips ir realizēt intensitātes modulāciju saskaņā ar polarizētās gaismas interferences principu, izmantojot kristāla elektrooptisko efektu. Kristāla elektrooptiskais efekts attiecas uz parādību, ka kristāla refrakcijas indekss mainās ārējā elektriskā lauka ietekmē, kā rezultātā rodas fāžu starpība starp gaismu, kas iet caur kristālu dažādos polarizācijas virzienos, tādējādi mainot gaismas polarizācijas stāvokli.

Elektrooptiskais fāzes modulators
Elektrooptiskās fāzes modulācijas princips: lāzera svārstību fāzes leņķis tiek mainīts pēc modulējoša signāla likuma.

Papildus iepriekšminētajai elektrooptiskajai intensitātes modulācijai un elektrooptiskajai fāzes modulācijai pastāv arī daudzi lāzera modulatoru veidi, piemēram, šķērsvirziena elektrooptiskais modulators, elektrooptiskais ceļojošā viļņa modulators, Kerra elektrooptiskais modulators, akustiski optiskais modulators, magnetooptiskais modulators, traucējumu modulators un telpiskās gaismas modulators.