Osnovni princip optičkog modulatora

Optički modulator, koristi se za kontrolu intenziteta svjetlosti, klasifikacija elektrooptičkih, termooptičkih, akustooptičkih, svih optičkih, osnovna teorija elektrooptičkog efekta.
Optički modulator je jedan od najvažnijih integriranih optičkih uređaja u optičkoj komunikaciji velikih brzina i kratkog dometa. Modulatori svjetlosti, prema principu modulacije, mogu se podijeliti na elektrooptičke, termooptičke, akustooptičke, potpuno optičke itd., a njihova osnovna teorija uključuje niz različitih oblika elektrooptičkog efekta, akustooptičkog efekta, magnetooptičkog efekta, Franz-Keldyshovog efekta, kvantnog Starkovog efekta i efekta disperzije nosioca.

Theelektrooptički modulatorje uređaj koji reguliše indeks prelamanja, apsorpciju, amplitudu ili fazu izlazne svjetlosti promjenom napona ili električnog polja. Superiorniji je u odnosu na druge vrste modulatora u smislu gubitaka, potrošnje energije, brzine i integracije, a ujedno je i trenutno najšire korišteni modulator. U procesu optičkog prijenosa, odašiljanja i prijema, optički modulator se koristi za kontrolu intenziteta svjetlosti i njegova uloga je vrlo važna.

Svrha modulacije svjetlosti je transformiranje željenog signala ili prenesene informacije, uključujući „eliminiranje pozadinskog signala, uklanjanje šuma i sprječavanje smetnji“, kako bi se olakšala obrada, prijenos i detekcija.

Tipovi modulacije mogu se podijeliti u dvije široke kategorije ovisno o tome gdje se informacije učitavaju u svjetlosni val:

Jedan je pogonska snaga izvora svjetlosti modulirana električnim signalom; drugi je direktna modulacija emitiranja.

Prva se uglavnom koristi za optičku komunikaciju, a druga za optičko očitavanje. Ukratko: interna modulacija i eksterna modulacija.

Prema metodi modulacije, vrsta modulacije je:

1) Modulacija intenziteta;

2) Fazna modulacija;

3) Modulacija polarizacije;

4) Modulacija frekvencije i talasne dužine.

1.1, modulacija intenziteta

Modulacija intenziteta svjetlosti je intenzitet svjetlosti kao objekta modulacije, korištenje vanjskih faktora za mjerenje istosmjerne struje ili spore promjene svjetlosnog signala u bržu promjenu frekvencije svjetlosnog signala, tako da se pojačalo za odabir AC frekvencije može koristiti za pojačavanje, a zatim se količina mjeri kontinuirano.

1.2, fazna modulacija

Princip korištenja vanjskih faktora za promjenu faze svjetlosnih talasa i mjerenje fizičkih veličina detekcijom faznih promjena naziva se optička fazna modulacija.

Faza svjetlosnog vala određena je fizičkom dužinom širenja svjetlosti, indeksom prelamanja medija širenja i njegovom distribucijom, odnosno promjena faze svjetlosnog vala može se generirati promjenom gore navedenih parametara kako bi se postigla fazna modulacija.

Budući da detektor svjetlosti uglavnom ne može registrovati promjenu faze svjetlosnog talasa, moramo koristiti tehnologiju interferencije svjetlosti kako bismo transformisali promjenu faze u promjenu intenziteta svjetlosti, kako bismo postigli detekciju vanjskih fizičkih veličina. Stoga, optička fazna modulacija treba da uključuje dva dijela: jedan je fizički mehanizam generisanja promjene faze svjetlosnog talasa; drugi je interferencija svjetlosti.

1.3. Modulacija polarizacije

Najjednostavniji način za postizanje modulacije svjetlosti je rotiranje dva polarizatora jedan u odnosu na drugi. Prema Malusovom teoremu, intenzitet izlazne svjetlosti je I=I0cos2α

Gdje: I0 predstavlja intenzitet svjetlosti koju prolaze kroz dva polarizatora kada je glavna ravan konzistentna; Alpha predstavlja ugao između glavnih ravni dva polarizatora.

1.4 Modulacija frekvencije i talasne dužine

Princip korištenja vanjskih faktora za promjenu frekvencije ili talasne dužine svjetlosti i mjerenje vanjskih fizičkih veličina detekcijom promjena frekvencije ili talasne dužine svjetlosti naziva se modulacija frekvencije i talasne dužine svjetlosti.