Šta je optički modulator?

Šta je optički modulator?

Optički modulatorse često koriste za manipulisanje svojstvima svetlosnih zraka, kao što su laserski snopovi. Uređaj može manipulirati svojstvima zraka, kao što su optička snaga ili faza. Modulator prema prirodi moduliranog snopa naziva semodulator intenziteta, fazni modulator, polarizacijski modulator, prostorni optički modulator, itd. Različiti tipovi modulatora mogu se koristiti u različitim aplikacijama, kao što su optička komunikacija, uređaji za prikaz, Q-switched ili laseri sa zaključavanjem moda i optičko mjerenje.

Tip optičkog modulatora

Postoji nekoliko različitih tipova modulatora:

1. Akusto-optički modulator je modulator zasnovan na akusto-optičkom efektu. Koriste se za prebacivanje ili kontinuirano podešavanje amplitude laserskog zraka, promjenu frekvencije svjetlosti ili promjenu smjera prostora.

2. Theelektro-optički modulatorkoristi elektro-optički efekat u Kerrs kutiji mjehurića. Oni mogu modulirati stanje polarizacije, fazu ili snagu snopa, ili se koristiti za ekstrakciju impulsa kao što je spomenuto u odjeljku o pojačavačima ultra kratkih impulsa.

3. Modulator električne apsorpcije je modulator intenziteta koji se koristi na predajniku podataka u komunikaciji optičkim vlaknima.

(4) Modulatori interferencije, kao što su Mach-Zehnder modulatori, obično se koriste u fotonskim integriranim kolima za optički prijenos podataka.

5. Optički modulatori mogu biti zasnovani na različitim principima. To može biti pravi optički uređaj ili može biti komponenta tijela koja sadrži fiber pigtails.

6. Modulator s tekućim kristalima je prikladan za primjenu na optičku opremu za prikaz ili oblikovnik impulsa. Mogu se koristiti i kao prostorni modulatori svjetlosti, što znači da prijenos varira s prostorom, što se može koristiti u uređajima za prikaz.

7. Modulacioni disk može periodično menjati snagu snopa, koji se koristi u nekim specifičnim optičkim merenjima (kao što je korišćenje lock-in pojačala).

8. Mikromehanički modulatori (mikromehanički sistemi, MEMS) kao što su svetlosni ventili na bazi silikona i dvodimenzionalni niz ogledala su posebno važni u projekcijskim displejima.

9. Bulk optički modulatori, kao što su elektrooptički modulatori, mogu koristiti veliku površinu snopa i također se mogu primijeniti u situacijama velike snage. Modulatori spojeni sa vlaknima, obično valovodni modulatori sa fiber pigtailima, lako se integrišu u sisteme optičkih vlakana.

‌

Primjena optičkog modulatora ‌

Optički modulatori imaju širok spektar primjena u mnogim poljima. Sljedeće su glavne oblasti primjene optičkih modulatora i njihove specifične primjene:

1. Optička komunikacija: U optičkim komunikacionim sistemima, optički modulatori se koriste za modulaciju amplitude, frekvencije i faze optičkih signala u cilju prenošenja informacija. Obično se koristi u ključnim koracima kao što su fotoelektrična konverzija, modulacija optičkog signala i demodulacija ‌. Elektrooptički modulatori su posebno važni u optičkim komunikacionim sistemima velike brzine, koji se koriste za pretvaranje elektronskih signala u optičke signale i za realizaciju kodiranja i prenosa podataka. Modulacijom intenziteta ili faze optičkog signala mogu se ostvariti funkcije prebacivanja svjetla, kontrole brzine modulacije i modulacije signala ‌

2. Optički sensing: Optički modulator može ostvariti mjerenje i praćenje okoline modulacijom karakteristika optičkog signala. Na primjer, modulacijom faze ili amplitude svjetlosti, mogu se realizovati optički žiroskopi, optički senzori pritiska, itd.

3. Optičko skladištenje i obrada: Optički modulatori se koriste za optičko skladištenje i aplikacije optičke obrade. U optičkoj memoriji, optički modulatori se mogu koristiti za pisanje i čitanje informacija u i iz optičkih medija. U optičkoj obradi, optički modulator se može koristiti za formiranje, filtriranje, modulaciju i demodulaciju optičkih signala ‌

4. Optička slika: optički modulatori se mogu koristiti za modulaciju faze i amplitude snopa svjetlosti, čime se mijenjaju karakteristike slike u optičkoj slici. Na primjer, modulator svjetlosnog polja može implementirati dvodimenzionalnu faznu modulaciju kako bi promijenio žarišnu daljinu i dubinu fokusiranja zraka ‌

5. Kontrola optičkog šuma: Optički modulator može kontrolisati intenzitet i frekvenciju svjetlosti, čime se smanjuje ili potiskuje optički šum u optičkom sistemu. Može se koristiti u optičkim pojačavačima, laserima i sistemima za prijenos optičkih vlakana kako bi se poboljšao omjer signal-šum i performanse sistema ‌

6. Ostale primjene: elektrooptički modulatori se također koriste u spektralnoj analizi, radarskim sistemima, medicinskoj dijagnostici i drugim poljima. U spektroskopiji, elektrooptički modulator se može koristiti kao komponenta optičkog analizatora spektra za spektralnu analizu i mjerenje. U radarskom sistemu za modulaciju i demodulaciju signala koristi se elektrooptički modulator. U medicinskoj dijagnostici, elektro-optički modulatori se koriste u optičkim slikama i terapiji ‌.