Een elektro-optische modulator (EOM) regelt het vermogen, de fase en de polarisatie van een laserstraal door het signaal elektronisch te regelen.
De eenvoudigste elektro-optische modulator is een fasemodulator die uit slechts één Pockels-box bestaat, waarbij een elektrisch veld (door een elektrode op het kristal aangebracht) de fasevertraging van de laserstraal verandert nadat deze het kristal is binnengekomen. De polarisatietoestand van de invallende straal moet gewoonlijk evenwijdig 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 kleine fasemodulatie (periodiek of aperiodisch) vereist. EOM wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt om de resonantiefrequentie van optische resonatoren te regelen en te stabiliseren. Resonantiemodulatoren worden meestal gebruikt in situaties waarin periodieke modulatie vereist is, en een grote modulatiediepte kan worden verkregen met slechts een gematigde stuurspanning. Soms is de modulatiediepte erg 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 feitelijke elektrische veld, houdt de fasevertraging ook verband met de polarisatierichting. Daarom kan de Pockels-box multi-spanningsgestuurde golfplaten zien, en kan hij 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 gewoonlijk elliptisch, in plaats van eenvoudigweg over een hoek geroteerd ten opzichte van het oorspronkelijke lineair gepolariseerde licht.
Amplitudemodulator
In combinatie met andere optische elementen, vooral met 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 onder meer:
Het moduleren van de kracht van een laserstraal, bijvoorbeeld voor laserprinten, snelle digitale gegevensregistratie of snelle optische communicatie;
Gebruikt in mechanismen voor laserfrequentiestabilisatie, bijvoorbeeld met behulp van de Pound-Drever-Hall-methode;
Q-schakelaars in vastestoflasers (waarbij EOM wordt gebruikt om de laserresonator te sluiten vóór gepulseerde straling);
Actieve modusvergrendeling (verlies van EOM-modulatieholte of fase van retourlicht, enz.);
Schakelpulsen in pulskiezers, positieve feedbackversterkers en kantellasers.
Posttijd: 11 oktober 2023