Kratak uvod u tehnologiju laserskog modulatora

Kratak uvod u lasermodulatortehnologija
Laser je elektromagnetni talas visoke frekvencije, zbog svoje dobre koherencije, poput tradicionalnih elektromagnetnih talasa (kao što su oni koji se koriste u radiju i televiziji), kao noseći talas za prenos informacija. Proces učitavanja informacija na laser naziva se modulacija, a uređaj koji izvodi ovaj proces naziva se modulator. U ovom procesu, laser djeluje kao noseći talas, dok se niskofrekventni signal koji prenosi informacije naziva modulirani signal.
Laserska modulacija se obično dijeli na internu modulaciju i eksternu modulaciju na dva načina. Interna modulacija: odnosi se na modulaciju u procesu laserske oscilacije, odnosno modulacijom signala radi promjene parametara oscilacije lasera, čime se utiču na izlazne karakteristike lasera. Postoje dva načina interne modulacije: 1. Direktna kontrola napajanja lasera radi podešavanja intenziteta laserskog izlaza. Korištenjem signala za kontrolu napajanja lasera, snaga laserskog izlaza može se kontrolisati signalom. 2. Modulacioni elementi se postavljaju u rezonator, a fizičke karakteristike ovih modulacionih elemenata se kontrolišu signalom, a zatim se parametri rezonatora mijenjaju kako bi se postigla modulacija laserskog izlaza. Prednost interne modulacije je što je efikasnost modulacije visoka, ali nedostatak je što se modulator nalazi u šupljini, što povećava gubitke u šupljini, smanjuje izlaznu snagu, a propusni opseg modulatora će također biti ograničen propusnim opsegom rezonatora. Vanjska modulacija: znači da se nakon formiranja lasera, modulator postavlja na optičku putanju izvan lasera, a fizičke karakteristike modulatora se mijenjaju moduliranim signalom, te kada laser prolazi kroz modulator, određeni parametar svjetlosnog vala će biti moduliran. Prednosti vanjske modulacije su što izlazna snaga lasera nije pogođena i propusni opseg kontrolera nije ograničen propusnim opsegom rezonatora. Nedostatak je niska efikasnost modulacije.
Laserska modulacija se može podijeliti na amplitudnu modulaciju, frekvencijsku modulaciju, faznu modulaciju i modulaciju intenziteta prema svojim modulacijskim svojstvima. 1, amplitudna modulacija: amplitudna modulacija je oscilacija kod koje se amplituda nosioca mijenja u skladu sa zakonom moduliranog signala. 2, frekvencijska modulacija: modulacija signala radi promjene frekvencije laserskog osciliranja. 3, fazna modulacija: modulacija signala radi promjene faze laserskog osciliranja.

Elektrooptički modulator intenziteta
Princip elektrooptičke modulacije intenziteta je realizacija modulacije intenziteta prema principu interferencije polarizovane svjetlosti korištenjem elektrooptičkog efekta kristala. Elektrooptički efekat kristala odnosi se na fenomen da se indeks prelamanja kristala mijenja pod djelovanjem vanjskog električnog polja, što rezultira faznom razlikom između svjetlosti koja prolazi kroz kristal u različitim smjerovima polarizacije, tako da se stanje polarizacije svjetlosti mijenja.

Elektrooptički fazni modulator
Princip elektrooptičke fazne modulacije: fazni ugao laserske oscilacije mijenja se zakonom modulirajućeg signala.

Pored gore navedene elektrooptičke modulacije intenziteta i elektrooptičke fazne modulacije, postoje mnoge vrste laserskih modulatora, kao što su transverzalni elektrooptički modulator, elektrooptički modulator putujućeg talasa, Kerrov elektrooptički modulator, akustično-optički modulator, magnetooptički modulator, modulator interferencije i prostorni modulator svjetlosti.