IQ модулятор сериясы: Оптикалық модулятор дегеніміз не?

Оптикалық модулятор дегеніміз не?

Оптикалық модуляторкөбінесе лазер сәулелері сияқты жарық сәулелерінің қасиеттерін басқару үшін қолданылады. Құрылғы сәуленің оптикалық қуаты немесе фазасы сияқты қасиеттерін басқара алады. Модуляцияланған сәуленің сипатына сәйкес модулятор деп аталадықарқындылық модуляторы, фазалық модулятор, поляризация модуляторы, кеңістіктік оптикалық модулятор және т.б. Модуляторлардың әртүрлі түрлерін талшықты-оптикалық байланыс, дисплей құрылғылары, Q-коммутациясы бар немесе режимі бекітілген лазерлер және оптикалық өлшеу сияқты әртүрлі қолданбаларда пайдалануға болады.

Оптикалық модулятор түрі

Модуляторлардың бірнеше түрі бар:

1. Акусто-оптикалық модулятор - акусто-оптикалық әсерге негізделген модулятор. Олар лазер сәулесінің амплитудасын ауыстыру немесе үздіксіз реттеу, жарық жиілігін өзгерту немесе кеңістік бағытын өзгерту үшін қолданылады.

2. Theэлектрооптикалық модуляторкөпіршікті Керрс қорабындағы электрооптикалық әсерді пайдаланады. Олар поляризация күйін, фазаны немесе сәуле қуатын модуляциялай алады немесе ультрақысқа импульстік күшейткіштер бөлімінде айтылғандай импульсті алу үшін пайдаланылуы мүмкін.

3. Электрлік сіңіру модуляторы - оптикалық талшықты байланыстағы деректер таратқышта қолданылатын қарқындылық модуляторы.

(4) Мах-Цендер модуляторлары сияқты интерференциялық модуляторлар әдетте оптикалық деректерді беру үшін фотонды интегралдық схемаларда қолданылады.

5. Талшықты-оптикалық модуляторлар әртүрлі принциптерге негізделуі мүмкін. Ол нағыз талшықты-оптикалық құрылғы немесе талшықты өрнектері бар корпус компоненті болуы мүмкін.

6. Сұйық кристалды модулятор оптикалық дисплей жабдықтарына немесе импульстік пішіндегіштерге қолдануға жарамды. Оларды кеңістіктік жарық модуляторлары ретінде де пайдалануға болады, яғни беріліс кеңістікке байланысты өзгереді, оны дисплей құрылғыларында пайдалануға болады.

7. Модуляция дискісі сәуленің қуатын мезгіл-мезгіл өзгерте алады, ол кейбір нақты оптикалық өлшеулерде (мысалы, бекітілетін күшейткіштерді пайдалану) қолданылады.

8. Кремний негізіндегі жарық клапандары және екі өлшемді айна массивтері сияқты микромеханикалық модуляторлар (микромеханикалық жүйелер, MEMS) проекциялық дисплейлерде ерекше маңызды.

9. Электро-оптикалық модуляторлар сияқты көлемді оптикалық модуляторлар үлкен сәулелік аймақты пайдалана алады және жоғары қуатты жағдайларға да қолданылуы мүмкін. Талшықты байланысқан модуляторларды, әдетте талшықты өрнектері бар толқын бағыттаушы модуляторларды талшықты-оптикалық жүйелерге біріктіру оңай.

‌

Оптикалық модуляторды қолдану

Оптикалық модуляторлардың көптеген салаларда қолданылу аясы кең. Төменде оптикалық модуляторлардың негізгі қолданылу салалары және олардың нақты қолданылуы келтірілген:

1. Оптикалық байланыс: Оптикалық байланыс жүйелерінде ақпаратты беру үшін оптикалық сигналдардың амплитудасын, жиілігін және фазасын модуляциялау үшін оптикалық модуляторлар қолданылады. Ол көбінесе фотоэлектрлік түрлендіру, оптикалық сигнал модуляциясы және демодуляция сияқты негізгі қадамдарда қолданылады. Электроптикалық модуляторлар электронды сигналдарды оптикалық сигналдарға түрлендіру және деректерді кодтау мен беруді жүзеге асыру үшін қолданылатын жоғары жылдамдықты оптикалық байланыс жүйелерінде ерекше маңызды. Оптикалық сигналдың қарқындылығын немесе фазасын модуляциялау арқылы жарықты ауыстыру, модуляция жылдамдығын басқару және сигнал модуляциясы функцияларын жүзеге асыруға болады.

2. Оптикалық сезу: Оптикалық модулятор оптикалық сигналдың сипаттамаларын модуляциялау арқылы қоршаған ортаны өлшеуді және бақылауды жүзеге асыра алады. Мысалы, жарықтың фазасын немесе амплитудасын модуляциялау арқылы талшықты-оптикалық гироскоптарды, талшықты-оптикалық қысым сенсорларын және т.б. жүзеге асыруға болады.

3. Оптикалық сақтау және өңдеу: Оптикалық модуляторлар оптикалық сақтау және оптикалық өңдеу қолданбалары үшін қолданылады. Оптикалық жадта оптикалық модуляторларды оптикалық ортаға ақпаратты жазу және оқу үшін пайдалануға болады. Оптикалық өңдеуде оптикалық модуляторды оптикалық сигналдарды қалыптастыру, сүзу, модуляциялау және демодуляциялау үшін пайдалануға болады.

4. Оптикалық бейнелеу: оптикалық модуляторларды жарық шоғының фазасы мен амплитудасын модуляциялау үшін пайдалануға болады, осылайша оптикалық бейнелеудегі кескіннің сипаттамаларын өзгертеді. Мысалы, жарық өрісінің модуляторы сәуленің фокустық қашықтығын және фокустау тереңдігін өзгерту үшін екі өлшемді фазалық модуляцияны жүзеге асыра алады.

5. Оптикалық шуды басқару: Оптикалық модулятор жарықтың қарқындылығы мен жиілігін басқара алады, осылайша оптикалық жүйедегі оптикалық шуды азайтады немесе басады. Оны сигнал-шу қатынасын және жүйенің жұмысын жақсарту үшін оптикалық күшейткіштерде, лазерлерде және талшықты-оптикалық беру жүйелерінде пайдалануға болады.

6. Басқа қолданылуы: электро-оптикалық модуляторлар спектрлік талдауда, радарлық жүйелерде, медициналық диагностикада және басқа да салаларда қолданылады. Спектроскопияда электро-оптикалық модулятор спектрлік талдау және өлшеу үшін оптикалық спектр анализаторының құрамдас бөлігі ретінде пайдаланылуы мүмкін. Радарлық жүйеде электро-оптикалық модулятор сигналды модуляциялау және демодуляциялау үшін қолданылады. Медициналық диагностикада электро-оптикалық модуляторлар оптикалық бейнелеу және терапияда қолданылады.