Optische modulator, gebruikt om de lichtintensiteit te regelen, classificatie van elektro-optisch, thermo-optisch, akoesto-optisch, alle optische, basistheorie van elektro-optisch effect.
Optische modulatoren zijn een van de belangrijkste geïntegreerde optische apparaten voor snelle en korteafstands optische communicatie. Lichtmodulatoren kunnen, volgens hun modulatieprincipe, worden onderverdeeld in elektro-optische, thermo-optische, akoesto-optische en volledig optische modulatoren. Ze zijn gebaseerd op de basistheorie van verschillende vormen van elektro-optisch effect, zoals het akoesto-optische effect, het magneto-optische effect, het Franz-Keldysh-effect, het kwantumwell-Stark-effect en het dragerdispersie-effect.
Deelektro-optische modulatorEen optische modulator is een apparaat dat de brekingsindex, absorptie, amplitude of fase van het licht regelt door middel van een verandering in spanning of elektrisch veld. Het is superieur aan andere soorten modulatoren wat betreft verlies, energieverbruik, snelheid en integratie, en is momenteel ook de meest gebruikte modulator. In het proces van optische transmissie, transmissie en ontvangst wordt de optische modulator gebruikt om de lichtintensiteit te regelen, en zijn rol is zeer belangrijk.
Het doel van lichtmodulatie is om het gewenste signaal of de verzonden informatie te transformeren, inclusief "het elimineren van achtergrondsignaal, het elimineren van ruis en het tegengaan van interferentie", zodat het gemakkelijk kan worden verwerkt, verzonden en gedetecteerd.
Modulatietypen kunnen worden onderverdeeld in twee brede categorieën, afhankelijk van waar de informatie op de lichtgolf wordt geladen:
De eerste is het aandrijfvermogen van de lichtbron dat door het elektrische signaal wordt gemoduleerd. De tweede is het direct moduleren van de uitzending.
De eerste wordt voornamelijk gebruikt voor optische communicatie, en de laatste voornamelijk voor optische detectie. Kort gezegd: interne modulatie en externe modulatie.
Afhankelijk van de modulatiemethode is het modulatietype:
2) Fasemodulatie;
3) Polarisatiemodulatie;
4) Frequentie- en golflengtemodulatie.
1.1, intensiteitsmodulatie
Lichtintensiteitsmodulatie is de intensiteit van het licht als modulatieobject, het gebruik van externe factoren om de DC of langzame verandering van het lichtsignaal in een snellere frequentieverandering van het lichtsignaal te meten, zodat de AC-frequentieselectieversterker kan worden gebruikt om te versterken, en dan de hoeveelheid die continu moet worden gemeten.
1.2, fasemodulatie
Het principe van het gebruiken van externe factoren om de fase van lichtgolven te veranderen en het meten van fysieke grootheden door het detecteren van faseveranderingen, wordt optische fasemodulatie genoemd.
De fase van de lichtgolf wordt bepaald door de fysieke lengte van de lichtvoortplanting, de brekingsindex van het voortplantingsmedium en de verdeling ervan. Dat wil zeggen dat de faseverandering van de lichtgolf kan worden gegenereerd door de bovenstaande parameters te veranderen om fasemodulatie te bereiken.
Omdat de lichtdetector over het algemeen de faseverandering van de lichtgolf niet kan waarnemen, moeten we de interferentietechnologie van licht gebruiken om de faseverandering om te zetten in een verandering van lichtintensiteit, om de detectie van externe fysieke grootheden te bereiken. Daarom moet de optische fasemodulatie twee delen bevatten: het eerste is het fysieke mechanisme voor het genereren van de faseverandering van de lichtgolf; het tweede is de interferentie van licht.
1.3. Polarisatiemodulatie
De eenvoudigste manier om lichtmodulatie te bereiken is door twee polarisatoren ten opzichte van elkaar te roteren. Volgens de stelling van Malus is de lichtintensiteit van de output I = I0cos2α
Waarbij: I0 de lichtintensiteit weergeeft die door de twee polarisatoren wordt doorgelaten wanneer het hoofdvlak consistent is; Alpha de hoek tussen de hoofdvlakken van de twee polarisatoren weergeeft.
1.4 Frequentie- en golflengtemodulatie
Het principe van het gebruiken van externe factoren om de frequentie of golflengte van licht te veranderen en het meten van externe fysieke grootheden door het detecteren van veranderingen in de frequentie of golflengte van licht, wordt frequentie- en golflengtemodulatie van licht genoemd.
Plaatsingstijd: 1 augustus 2023