Kas ir optiskais modulators?

Kas ir optiskais modulators?

Optiskais modulatorsbieži izmanto, lai manipulētu ar gaismas staru, piemēram, lāzera staru, īpašībām. Ierīce var manipulēt ar staru kūļa īpašībām, piemēram, optisko jaudu vai fāzi. Tiek saukts modulators atbilstoši modulētā stara raksturamintensitātes modulators, fāzes modulators, polarizācijas modulators, telpiskais optiskais modulators utt. Dažādu veidu modulatorus var izmantot dažādos lietojumos, piemēram, optiskās šķiedras sakaros, displeja ierīcēs, Q-switched vai režīmā bloķētos lāzeros un optiskajos mērījumos.

Optiskā modulatora tips

Ir vairāki dažādi modulatoru veidi:

1. Akustiski optiskais modulators ir modulators, kura pamatā ir akustiski optiskais efekts. Tos izmanto, lai pārslēgtu vai nepārtraukti pielāgotu lāzera stara amplitūdu, mainītu gaismas frekvenci vai mainītu telpas virzienu.

2elektrooptiskais modulatorsizmanto elektrooptisko efektu burbuļu Kerrs kastē. Tie var modulēt polarizācijas stāvokli, fāzi vai staru kūļa jaudu vai izmantot impulsu ekstrakcijai, kā minēts sadaļā par ultraīso impulsu pastiprinātājiem.

3. Elektriskās absorbcijas modulators ir intensitātes modulators, ko izmanto uz datu raidītāja optiskās šķiedras sakaros.

(4) Traucējumu modulatorus, piemēram, Mach-Zehnder modulatorus, parasti izmanto fotoniskajās integrālajās shēmās optiskai datu pārraidei.

5. Optisko šķiedru modulatoru pamatā var būt dažādi principi. Tā var būt patiesa optiskās šķiedras ierīce vai korpusa sastāvdaļa, kas satur šķiedru bizes.

6. Šķidro kristālu modulators ir piemērots izmantošanai optiskā displeja iekārtā vai impulsu veidotājs. Tos var izmantot arī kā telpiskos gaismas modulatorus, kas nozīmē, ka pārraide mainās atkarībā no telpas, ko var izmantot displeja ierīcēs.

7. Modulācijas disks var periodiski mainīt staru kūļa jaudu, ko izmanto dažos specifiskos optiskos mērījumos (piemēram, izmantojot bloķējošos pastiprinātājus).

8. Mikromehāniskie modulatori (mikromehāniskās sistēmas, MEMS), piemēram, uz silīcija bāzes izgatavoti gaismas vārsti un divdimensiju spoguļu bloki, ir īpaši svarīgi projekcijas displejos.

9. Lielapjoma optiskie modulatori, piemēram, elektrooptiskie modulatori, var izmantot lielu staru kūļa laukumu, un tos var izmantot arī lielas jaudas situācijās. Ar šķiedru savienotus modulatorus, parasti viļņvada modulatorus ar šķiedru šūnām, ir viegli integrēt optiskās šķiedras sistēmās.

‌

Optiskā modulatora pielietojums

Optiskajiem modulatoriem ir plašs pielietojumu klāsts daudzās jomās. Tālāk ir norādītas galvenās optisko modulatoru pielietojuma jomas un to specifiskie pielietojumi:

1. Optiskā saziņa. Optisko sakaru sistēmās optiskos modulatorus izmanto, lai modulētu optisko signālu amplitūdu, frekvenci un fāzi, lai pārraidītu informāciju. To parasti izmanto galvenajos posmos, piemēram, fotoelektriskajā pārveidē, optiskā signāla modulācijā un demodulācijā. Elektrooptiskie modulatori ir īpaši svarīgi ātrgaitas optisko sakaru sistēmās, kuras izmanto, lai pārveidotu elektroniskos signālus optiskajos signālos un realizētu datu kodēšanu un pārraidi. Modulējot optiskā signāla intensitāti vai fāzi, var realizēt gaismas pārslēgšanas, modulācijas ātruma kontroles un signāla modulācijas funkcijas ‌

2. Optiskā uztveršana: optiskais modulators var veikt vides mērījumus un uzraudzību, modulējot optiskā signāla raksturlielumus. Piemēram, modulējot gaismas fāzi vai amplitūdu, var realizēt optisko šķiedru žiroskopus, optiskās šķiedras spiediena sensorus utt.

3. Optiskā glabāšana un apstrāde: optiskos modulatorus izmanto optiskās uzglabāšanas un optiskās apstrādes lietojumos. Optiskajā atmiņā optiskos modulatorus var izmantot, lai ierakstītu un nolasītu informāciju optiskajos datu nesējos un no tiem. Optiskajā apstrādē optisko modulatoru var izmantot optisko signālu veidošanai, filtrēšanai, modulēšanai un demodulēšanai ‌

4. Optiskā attēlveidošana: optiskos modulatorus var izmantot, lai modulētu gaismas stara fāzi un amplitūdu, tādējādi mainot attēla īpašības optiskajā attēlveidošanā. Piemēram, gaismas lauka modulators var ieviest divdimensiju fāzes modulāciju, lai mainītu staru kūļa fokusa attālumu un fokusēšanas dziļumu ‌

5. Optiskā trokšņa kontrole: optiskais modulators var kontrolēt gaismas intensitāti un frekvenci, tādējādi samazinot vai nomācot optisko troksni optiskajā sistēmā. To var izmantot optiskajos pastiprinātājos, lāzeros un optisko šķiedru pārraides sistēmās, lai uzlabotu signāla un trokšņa attiecību un sistēmas veiktspēju ‌

6. Citi pielietojumi: elektrooptiskie modulatori tiek izmantoti arī spektrālajā analīzē, radaru sistēmās, medicīniskajā diagnostikā un citās jomās. Spektroskopijā elektrooptisko modulatoru var izmantot kā optiskā spektra analizatora sastāvdaļu spektrālās analīzes un mērījumu veikšanai. Radara sistēmā signāla modulācijai un demodulācijai tiek izmantots elektrooptiskais modulators. Medicīniskajā diagnostikā elektrooptiskos modulatorus izmanto optiskajā attēlveidošanā un terapijā.