Лазерлік модуляторлардың түрлері

Біріншіден, ішкі модуляция және сыртқы модуляция
Модулятор мен лазер арасындағы салыстырмалы қатынасқа сәйкес,лазерлік модуляцияішкі модуляция және сыртқы модуляция болып екіге бөлінуі мүмкін.

01 ішкі модуляция
Модуляция сигналы лазерлік тербеліс процесінде жүзеге асырылады, яғни лазерлік тербеліс параметрлері модуляция сигналының заңына сәйкес өзгертіледі, осылайша лазерлік шығыс сипаттамалары өзгереді және модуляцияға қол жеткізіледі.
(1) Шығыс лазер қарқындылығын модуляциялауға қол жеткізу үшін лазер сорғысының көзін тікелей басқарыңыз және оның бар-жоғын анықтаңыз, осылайша ол қуат көзі арқылы басқарылады.
(2) Модуляция элементі резонаторға орналастырылады, ал модуляция элементінің физикалық сипаттамаларының өзгеруі резонатор параметрлерін өзгерту сигналымен басқарылады, осылайша лазердің шығыс сипаттамалары өзгереді.

02 Сыртқы модуляция
Сыртқы модуляция - лазерлік генерация мен модуляцияны бөлу. Лазер пайда болғаннан кейін модуляцияланған сигналдың жүктелуін білдіреді, яғни модулятор лазерлік резонатордың сыртындағы оптикалық жолға орналастырылады.
Модулятор фазасының кейбір физикалық сипаттамаларын өзгерту үшін модуляция сигналының кернеуі модуляторға қосылады, ал лазер ол арқылы өткенде жарық толқынының кейбір параметрлері модуляцияланады, осылайша берілетін ақпаратты тасымалдайды. Сондықтан сыртқы модуляция лазер параметрлерін өзгерту үшін емес, шығыс лазерінің қарқындылығы, жиілігі және т.б. сияқты параметрлерін өзгерту үшін қолданылады.

微信图片_20231218103146
Екіншіден,лазерлік модуляторжіктеу
Модулятордың жұмыс механизміне сәйкес оны келесідей жіктеуге боладыэлектрооптикалық модуляция, акустикалық модуляция, магнито-оптикалық модуляция және тікелей модуляция.

01 Тікелей модуляция
Қозғалтқыш тогыжартылай өткізгіш лазернемесе жарық шығаратын диод электр сигналымен тікелей модуляцияланады, сондықтан шығыс жарығы электр сигналының өзгеруімен модуляцияланады.

(1) Тікелей модуляциядағы TTL модуляциясы
Лазерлік қуат көзіне TTL сандық сигналы қосылады, осылайша лазерлік жетек тогын сыртқы сигнал арқылы басқаруға болады, содан кейін лазердің шығыс жиілігін басқаруға болады.

(2) Тікелей модуляциядағы аналогтық модуляция
Лазерлік қуат көзінің аналогтық сигналына қосымша (амплитудасы 5 В-тан аз, сигнал толқынының өзгеруі кездейсоқ), сыртқы сигналдың кіріс кернеуін лазердің әртүрлі жетек тогына сәйкес келетін етіп өзгерте алады, содан кейін шығыс лазер қуатын басқара алады.

02 Электроптикалық модуляция
Электроптикалық әсерді қолданатын модуляция электрооптикалық модуляция деп аталады. Электроптикалық модуляцияның физикалық негізі электрооптикалық әсер болып табылады, яғни қолданылған электр өрісінің әсерінен кейбір кристалдардың сыну көрсеткіші өзгереді, ал жарық толқыны осы ортадан өткен кезде оның өткізгіштік сипаттамалары өзгереді және өзгереді.

03 Акустикалық-оптикалық модуляция
Акустооптикалық модуляцияның физикалық негізі - акустооптикалық эффект, ол жарық толқындарының ортада таралған кезде табиғаттан тыс толқын өрісімен шашырауы немесе шашырауы құбылысын білдіреді. Ортаның сыну көрсеткіші сыну көрсеткішінің торын қалыптастыру үшін периодты түрде өзгергенде, жарық толқыны ортада таралған кезде дифракция пайда болады, ал дифракциялық жарықтың қарқындылығы, жиілігі және бағыты аса пайда болған толқын өрісінің өзгеруімен өзгереді.
Акусто-оптикалық модуляция - оптикалық жиілік тасымалдағышына ақпаратты жүктеу үшін акусто-оптикалық әсерді қолданатын физикалық процесс. Модуляцияланған сигнал электроакустикалық түрлендіргішке электрлік сигнал (амплитудалық модуляция) түрінде әсер етеді, ал сәйкес электрлік сигнал ультрадыбыстық өріске түрлендіріледі. Жарық толқыны акусто-оптикалық ортадан өткен кезде, оптикалық тасымалдағыш модуляцияланады және ақпаратты «тасымалдайтын» қарқындылық модуляцияланған толқынға айналады.

04 Магнитооптикалық модуляция
Магнитооптикалық модуляция Фарадейдің электромагниттік оптикалық айналу эффектісін қолдану болып табылады. Жарық толқындары магнит өрісінің бағытына параллель магнитооптикалық орта арқылы таралған кезде, сызықтық поляризацияланған жарықтың поляризация жазықтығының айналу құбылысы магниттік айналу деп аталады.
Магниттік қанығуды қамтамасыз ету үшін ортаға тұрақты магнит өрісі қолданылады. Тізбектің магнит өрісінің бағыты ортаның осьтік бағытында, ал Фарадейдің айналуы осьтік токтың магнит өрісіне байланысты. Сондықтан, жоғары жиілікті катушканың тогын басқару және осьтік сигналдың магнит өрісінің кернеулігін өзгерту арқылы оптикалық тербеліс жазықтығының айналу бұрышын басқаруға болады, осылайша поляризатор арқылы өтетін жарық амплитудасы θ бұрышының өзгеруімен өзгереді, осылайша модуляцияға қол жеткізіледі.


Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 8 қаңтар