Электроптикалық модуляторлар туралы жан-жақты түсінік

Электроптикалық модуляторлар туралы жан-жақты түсінік
Электроптикалық модулятор (EOM) оптикалық сигналдарды басқару үшін электрлік сигналдарды пайдаланатын, негізінен телекоммуникациялық технология саласында оптикалық сигналды түрлендіру процесінде қолданылатын электрооптикалық түрлендіргіш болып табылады.
Төменде электрооптикалық модуляторға толық кіріспе берілген:
1. Негізгі қағидасыэлектрооптикалық модуляторэлектро-оптикалық әсерге негізделген, яғни кейбір материалдардың сыну көрсеткіші берілген электр өрісінің әсерінен өзгереді. Бұл кристалдар арқылы жарық толқындары өткенде, таралу сипаттамалары электр өрісіне байланысты өзгереді. Осы принципті пайдаланып, фаза, амплитуда немесе поляризация күйіоптикалықсигналды қолданылатын электр өрісін өзгерту арқылы басқаруға болады.
2. Құрылымы мен құрамы Электроптикалық модуляторлар негізінен оптикалық жолдардан, күшейткіштерден, сүзгілерден және фотоэлектрлік түрлендіргіштерден тұрады. Бұған қоса, ол жоғары жылдамдықты драйверлер, оптикалық талшықтар және пьезоэлектрлік кристалдар сияқты негізгі компоненттерді қамтиды. Электроптикалық модулятордың құрылымы оның модуляция режиміне және қолдану талаптарына сәйкес өзгеруі мүмкін, бірақ әдетте екі бөліктен тұрады: электрооптикалық инвертор модулі және фотоэлектрлік модуляция модулі.
3. Модуляция режимі Электроптикалық модулятор екі негізгі модуляция режиміне ие:фазалық модуляцияжәне қарқындылық модуляциясы. Фазалық модуляция: модуляцияланған сигналдың өзгеруіне қарай тасымалдаушының фазасы өзгереді. Pockels электро-оптикалық модуляторында тасымалдаушы жиіліктегі жарық пьезоэлектрлік кристалдан өтеді және модуляцияланған кернеуді қолданғанда пьезоэлектрлік кристалда электр өрісі пайда болады, оның сыну көрсеткішінің өзгеруіне әкеледі, осылайша жарық фазасы өзгереді. .Қарқынды модуляция: Оптикалық тасымалдағыштың қарқындылығы (жарық қарқындылығы) модуляцияланған сигналдың өзгеруіне қарай өзгереді. Қарқынды модуляцияға әдетте Мах-Зендер интенсивтік модуляторы арқылы қол жеткізіледі, ол негізінен Мах-Зендер интерферометріне тең. Екі сәуле әртүрлі интенсивтіліктегі фазалық ығысу қолымен модуляцияланғаннан кейін, олар қарқындылығы модуляцияланған оптикалық сигналды алу үшін ақырында кедергі жасайды.
4. Қолдану аймақтары Электроптикалық модуляторлар бірқатар салаларда қолданудың кең ауқымына ие, соның ішінде, бірақ олармен шектелмей: оптикалық байланыс: Жоғары жылдамдықты оптикалық байланыс жүйелерінде электр-оптикалық модуляторлар электрондық сигналдарды оптикалық сигналдарға түрлендіру үшін қолданылады. деректерді кодтауға және жіберуге қол жеткізу. Оптикалық сигналдың қарқындылығын немесе фазасын модуляциялау арқылы жарықты ауыстыру, модуляция жылдамдығын басқару және сигналды модуляциялау функцияларын жүзеге асыруға болады. Спектроскопия: Электроптикалық модуляторларды спектрлік талдау және өлшеу үшін оптикалық спектр анализаторларының құрамдас бөліктері ретінде пайдалануға болады. Техникалық өлшеу: электро-оптикалық модуляторлар радиолокациялық жүйелерде, медициналық диагностикада және басқа салаларда да маңызды рөл атқарады. Мысалы, радиолокациялық жүйелерде оны сигналды модуляциялау және демодуляциялау үшін пайдалануға болады; Медициналық диагностикада оны оптикалық бейнелеу және терапия үшін қолдануға болады. Жаңа фотоэлектрлік құрылғылар: электро-оптикалық модуляторларды жаңа фотоэлектрлік құрылғыларды өндіру үшін де қолдануға болады, мысалы, электрооптикалық ажыратқыштар, оптикалық изоляторлар және т.б.
5. Артықшылықтары мен кемшіліктері Электроптикалық модулятордың көптеген артықшылықтары бар, мысалы, жоғары сенімділік, аз қуат тұтыну, оңай орнату, шағын өлшем және т.б. Сонымен қатар, оның жақсы электрлік сипаттамалары мен кедергіге қарсы қабілеті бар, оны кең жолақты тарату және әртүрлі сигналдарды өңдеу қажеттіліктері үшін пайдалануға болады. Дегенмен, электро-оптикалық модулятордың кейбір кемшіліктері де бар, мысалы, сигнал берудің кешігуі, сыртқы электромагниттік толқындармен оңай араласуы. Сондықтан, электро-оптикалық модуляторды пайдаланған кезде, модуляцияның жақсы әсері мен өнімділігіне қол жеткізу үшін нақты қолдану қажеттіліктеріне сәйкес дұрыс өнімді таңдау қажет. Қорытындылай келе, электро-оптикалық модулятор оптикалық байланыс, спектроскопия және техникалық өлшеу сияқты көптеген салаларда кең қолдану перспективасына ие маңызды электр-оптикалық түрлендіргіш болып табылады.
Ғылым мен техниканың үздіксіз дамуы және жоғары өнімді оптикалық құрылғыларға сұраныстың артуы жағдайында электрооптикалық модуляторлар кеңірек дамып, қолданылатын болады.