Prinsip dasar tina modulator optik

Modulator optik, dipaké pikeun ngadalikeun inténsitas cahaya, klasifikasi electro-optik, thermooptic, acoustooptic, sadaya optik, téori dasar pangaruh elektro-optik.
Modulator optik mangrupikeun salah sahiji alat optik terpadu anu paling penting dina komunikasi optik-speed tinggi sareng jarak pondok. Modulator cahaya nurutkeun prinsip modulasi anak, bisa dibagi kana éléktro-optik, thermooptic, acoustooptic, sadaya optik, jeung sajabana, maranéhanana dumasar kana téori dasar nyaéta rupa-rupa bentuk béda tina pangaruh elektro-optik, pangaruh acoustooptic, pangaruh magnetooptic. , Pangaruh Franz-Keldysh, pangaruh Stark sumur kuantum, pangaruh dispersi carrier.

Themodulator elektro-optikmangrupa alat nu ngatur indéks réfraktif, absorptivity, amplitudo atawa fase cahaya kaluaran ngaliwatan parobahan tegangan atawa médan listrik. Ieu punjul ti tipe séjén modulators dina watesan leungitna, konsumsi kakuatan, speed na integrasi, sarta ogé mangrupa modulator paling loba dipaké kiwari. Dina prosés transmisi optik, pangiriman jeung panarimaan, modulator optik dipaké pikeun ngadalikeun inténsitas cahaya, sarta peranna penting pisan.

Tujuan modulasi cahaya nyaéta pikeun ngarobih sinyal anu dipikahoyong atanapi inpormasi anu dikirimkeun, kalebet "ngaleungitkeun sinyal latar tukang, ngaleungitkeun bising, sareng anti gangguan", supados ngagampangkeun ngolah, ngirimkeun sareng ngadeteksi.

Jenis modulasi bisa dibagi kana dua kategori lega gumantung kana dimana informasi dimuat kana gelombang cahaya:

Salah sahijina nyaéta kakuatan nyetir sumber cahaya anu dimodulasi ku sinyal listrik; Anu sanésna nyaéta modulasi siaran langsung.

Urut utamana dipaké pikeun komunikasi optik, sarta dimungkinkeun utamana dipaké pikeun sensing optik. Pikeun pondok: modulasi internal jeung modulasi éksternal.

Numutkeun metode modulasi, jinis modulasi nyaéta:

1) Inténsitas modulasi;

2) Modulasi fase;

3) modulasi polarisasi;

4) Frékuénsi sareng modulasi panjang gelombang.

1.1, modulasi inténsitas

Modulasi inténsitas cahaya nyaéta inténsitas cahaya salaku obyék modulasi, pamakéan faktor éksternal pikeun ngukur DC atawa robah slow sinyal lampu jadi robah frékuénsi gancang tina sinyal lampu, ku kituna amplifier pilihan frékuénsi AC bisa dipaké pikeun ngagedékeun, lajeng jumlah nu kudu diukur kaluar terus.

1.2, modulasi fase

Prinsip ngagunakeun faktor éksternal pikeun ngarobah fase gelombang cahaya jeung ngukur kuantitas fisik ku ngadeteksi parobahan fase disebut modulasi fase optik.

Fase gelombang cahaya ditangtukeun ku panjang fisik rambatan cahaya, indéks réfraktif tina médium rambatan sareng distribusina, nyaéta, parobahan fase gelombang cahaya tiasa dibangkitkeun ku ngarobih parameter di luhur. pikeun ngahontal modulasi fase.

Kusabab detektor cahaya umumna henteu tiasa ningali parobihan fase gelombang cahaya, urang kedah nganggo téknologi interferensi cahaya pikeun ngarobih parobihan fase kana parobihan inténsitas cahaya, pikeun ngahontal deteksi kuantitas fisik éksternal, janten. , modulasi fase optik kudu ngawengku dua bagian: hiji mékanisme fisik generating parobahan fase gelombang cahaya; Anu kadua nyaéta gangguan cahaya.

1.3. Modulasi polarisasi

Cara pangbasajanna pikeun ngahontal modulasi cahaya nyaéta muterkeun dua polarizer relatif ka silih. Numutkeun téoréma Malus, inténsitas cahaya kaluaran nyaéta I=I0cos2α

Dimana: I0 ngagambarkeun inténsitas cahaya anu diliwatan ku dua polarizer nalika pesawat poko konsisten; Alfa ngagambarkeun Sudut antara dua planes utama polarizer.

1.4 Frékuénsi sareng modulasi panjang gelombang

Prinsip ngagunakeun faktor éksternal pikeun ngarobah frékuénsi atawa panjang gelombang cahaya jeung ngukur kuantitas fisik éksternal ku cara ngadeteksi parobahan frékuénsi atawa panjang gelombang cahaya disebut frékuénsi jeung panjang gelombang modulasi cahaya.