Een elektro-optische modulator (EOM) regelt het vermogen, de fase en de polarisatie van een laserstraal door het signaal elektronisch te regelen.
De eenvoudigsteelektro-optische modulatoris eenfasemodulatorBestaande uit slechts één Pockels-box, waar een elektrisch veld (aangebracht op het kristal door een elektrode) de fasevertraging van de laserstraal verandert nadat deze het kristal is binnengedrongen. De polarisatietoestand van de invallende straal moet gewoonlijk parallel zijn aan een van de optische assen van het kristal, zodat de polarisatietoestand van de straal niet verandert.
In sommige gevallen is slechts een zeer geringe fasemodulatie (periodiek of aperiodiek) nodig. EOM wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt om de resonantiefrequentie van optische resonatoren te regelen en te stabiliseren. Resonantiemodulatoren worden meestal gebruikt in situaties waar periodieke modulatie vereist is en een grote modulatiediepte kan worden bereikt met slechts een matige stuurspanning. Soms is de modulatiediepte zeer groot en worden er veel zijlobben (lichtkamgenerator, lichtkam) in het spectrum geproduceerd.
Polarisatiemodulator
Afhankelijk van het type en de richting van het niet-lineaire kristal, evenals de richting van het eigenlijke elektrische veld, is de fasevertraging ook gerelateerd aan de polarisatierichting. Daarom kan de Pockels-box multi-voltage gestuurde golfplaten waarnemen en kan deze ook worden gebruikt om polarisatietoestanden te moduleren. Voor lineair gepolariseerd ingangslicht (meestal onder een hoek van 45° ten opzichte van de kristalas) is de polarisatie van de uitgangsbundel meestal elliptisch, in plaats van simpelweg een hoek ten opzichte van het oorspronkelijke lineair gepolariseerde licht.
Amplitudemodulator
In combinatie met andere optische elementen, met name polarisatoren, kunnen Pockels-boxen worden gebruikt voor andere soorten modulatie. De amplitudemodulator in figuur 2 gebruikt een Pockels-box om de polarisatietoestand te veranderen en gebruikt vervolgens een polarisator om de verandering in polarisatietoestand om te zetten in een verandering in de amplitude en het vermogen van het doorgelaten licht.
Enkele typische toepassingen van elektro-optische modulatoren zijn:
Het moduleren van het vermogen van een laserstraal, bijvoorbeeld voor laserprinten, snelle digitale gegevensregistratie of snelle optische communicatie;
Wordt bijvoorbeeld gebruikt in stabilisatiemechanismen voor laserfrequenties, met behulp van de Pound-Drever-Hall-methode;
Q-schakelaars in vastestoflasers (waarbij EOM wordt gebruikt om de laserresonator te sluiten vóór gepulste straling);
Actieve modusvergrendeling (verlies van EOM-modulatieholte of fase van retourlicht, enz.);
Schakelpulsen in pulsplukkers, positieve feedbackversterkers en kantellasers.
Plaatsingstijd: 11-10-2023