Technologische toepassing vanelektro-optische modulator
Een elektro-optische modulatorEOM-modulatorEen Pockels-effect is een signaalregelelement dat gebruikmaakt van het elektro-optische effect om een lichtbundel te moduleren. Het werkingsprincipe is over het algemeen gebaseerd op het Pockels-effect, dat gebruikmaakt van het fenomeen dat de brekingsindex van niet-lineaire optische materialen verandert onder invloed van elektrische velden.
De basisstructuur van een elektro-optische modulator omvat doorgaans een kristal (Pockels-kristal) met een elektro-optisch effect, waarbij lithiumniobaat (LiNbO₃) het meest gebruikte materiaal is. De spanning die nodig is om een faseverandering te induceren, wordt de halfgolfspanning genoemd. Voor Pockels-kristallen zijn doorgaans honderden of zelfs duizenden volts nodig, vandaar de noodzaak van hoogspanningsversterkers. Het juiste elektronische circuit kan zo'n hoge spanning in enkele nanoseconden schakelen, waardoor een elektro-optische modulator als snelle optische schakelaar kan worden gebruikt. Vanwege de capacitieve aard van Pockels-kristallen moeten deze drivers een aanzienlijke hoeveelheid stroom leveren (in het geval van snel schakelen of modulatie moet de capaciteit worden geminimaliseerd om energieverlies te beperken). In andere gevallen, zoals wanneer slechts een kleine amplitude- of fasemodulatie vereist is, is slechts een kleine spanning nodig voor de modulatie. Andere niet-lineaire kristalmaterialen die in elektro-optische modulatoren worden gebruikt (EOM-modulator) omvatten kaliumtitanaat (KTP), bèta-bariumboraat (BBO, geschikt voor een hoger gemiddeld vermogen en/of hogere schakelfrequenties), lithiumtantalaat (LiTaO3) en ammoniumfosfaat (NH4H2PO4, ADP, met specifieke elektro-optische eigenschappen).
Elektro-optische modulatorenEO-modulator) tonen een belangrijk toepassingspotentieel in een aantal hightechgebieden:
1. Optische vezelcommunicatie: In moderne telecommunicatienetwerken worden elektro-optische modulatoren (EO-modulatorZe worden gebruikt om optische signalen te moduleren, waardoor efficiënte en betrouwbare gegevensoverdracht over lange afstanden wordt gegarandeerd. Door de fase of amplitude van licht nauwkeurig te regelen, kan snelle informatieoverdracht met grote capaciteit worden gerealiseerd.
2. Precisiespectroscopie: De elektro-optische modulator moduleert de lichtbron in de spectrometer om de meetnauwkeurigheid te verbeteren. Door de frequentie of fase van het optische signaal snel te moduleren, kan de analyse en identificatie van complexe chemische componenten worden ondersteund en kunnen de resolutie en gevoeligheid van de spectrale meting worden verbeterd.
3. Hoogwaardige optische gegevensverwerking: de elektro-optische modulator (EOM) in het optische computer- en gegevensverwerkingssysteem verbetert de snelheid en flexibiliteit van de gegevensverwerking door middel van realtime modulatie van optische signalen. Dankzij de snelle respons van de EOM kunnen snelle optische gegevensverwerking en -overdracht met lage latentie worden gerealiseerd.
4. Lasertechnologie: De elektro-optische modulator kan de fase en amplitude van de laserstraal regelen, wat ondersteuning biedt voor nauwkeurige beeldvorming, laserbewerking en andere toepassingen. Door de parameters van de laserstraal nauwkeurig te moduleren, kan hoogwaardige laserbewerking worden bereikt.
Geplaatst op: 7 januari 2025