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 eenfasemodulatorHet bestaat uit slechts één Pockels-box, waarin een elektrisch veld (aangelegd op het kristal door een elektrode) de fasevertraging van de laserstraal verandert nadat deze het kristal binnendringt. De polarisatietoestand van de invallende straal moet doorgaans 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 kleine fasemodulatie (periodiek of aperiodiek) nodig. Zo wordt een elektro-optische modulator (EOM) 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 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 werkelijke elektrische veld, is de fasevertraging ook gerelateerd aan de polarisatierichting. Daarom kan de Pockels-box meerdere spanningsgestuurde golfplaten aansturen 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 uitgangsstraal meestal elliptisch, in plaats van simpelweg gedraaid onder 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 vormen van modulatie. De amplitudemodulator in figuur 2 gebruikt een Pockels-box om de polarisatietoestand te veranderen en 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 gegevensopslag of snelle optische communicatie;
Gebruikt in mechanismen voor laserfrequentiestabilisatie, bijvoorbeeld met behulp van de Pound-Drever-Hall-methode;
Q-schakelaars in solid-state lasers (waarbij EOM wordt gebruikt om de laserresonator te sluiten vóór de gepulseerde straling);
Actieve modusvergrendeling (EOM-modulatie, caviteitsverlies of fase van rondgaande licht, enz.);
Het schakelen van pulsen in pulsselectoren, positieve terugkoppelingsversterkers en kantellasers.
Geplaatst op: 11 oktober 2023