Optischer Modulator, wird zur Steuerung der Lichtintensität verwendet, Klassifizierung in elektrooptisch, thermooptisch, akustooptisch, alle optisch, grundlegende Theorie des elektrooptischen Effekts.
Optische Modulatoren sind eines der wichtigsten integrierten optischen Geräte in der optischen Hochgeschwindigkeits- und Nahbereichskommunikation. Lichtmodulatoren lassen sich je nach Modulationsprinzip in elektrooptische, thermooptische, akustooptische und rein optische Module unterteilen. Die Grundtheorie basiert auf einer Vielzahl unterschiedlicher Formen des elektrooptischen Effekts, des akustooptischen Effekts, des magnetooptischen Effekts, des Franz-Keldysh-Effekts, des Quantentopf-Stark-Effekts und des Trägerdispersionseffekts.
Derelektrooptischer Modulatorist ein Gerät, das den Brechungsindex, das Absorptionsvermögen, die Amplitude oder die Phase des Ausgangslichts durch Änderung der Spannung oder des elektrischen Felds reguliert. Es ist anderen Modulatortypen hinsichtlich Verlust, Stromverbrauch, Geschwindigkeit und Integration überlegen und ist derzeit auch der am weitesten verbreitete Modulator. Bei der optischen Übertragung, Übertragung und beim Empfang wird der optische Modulator zur Steuerung der Lichtintensität eingesetzt, und seine Rolle ist sehr wichtig.
Der Zweck der Lichtmodulation besteht darin, das gewünschte Signal oder die übertragenen Informationen umzuwandeln, einschließlich der „Eliminierung von Hintergrundsignalen, der Beseitigung von Rauschen und der Entstörung“, um die Verarbeitung, Übertragung und Erkennung zu erleichtern.
Modulationsarten können in zwei große Kategorien unterteilt werden, je nachdem, wo die Informationen auf die Lichtwelle geladen werden:
Bei der einen Möglichkeit wird die Antriebsleistung der Lichtquelle durch das elektrische Signal moduliert, bei der anderen Möglichkeit wird die Übertragung direkt moduliert.
Ersteres wird hauptsächlich für die optische Kommunikation verwendet, letzteres hauptsächlich für die optische Erfassung. Kurz gesagt: interne Modulation und externe Modulation.
Je nach Modulationsverfahren ist der Modulationstyp:
2) Phasenmodulation;
3) Polarisationsmodulation;
4) Frequenz- und Wellenlängenmodulation.
1.1, Intensitätsmodulation
Bei der Lichtintensitätsmodulation wird die Lichtintensität als Modulationsobjekt verwendet. Durch die Verwendung externer Faktoren wird die Gleichstrom- oder langsame Änderung des Lichtsignals in eine schnellere Frequenzänderung des Lichtsignals umgewandelt, sodass der Wechselstromfrequenzauswahlverstärker zur Verstärkung verwendet werden kann und die Menge dann kontinuierlich gemessen werden kann.
1.2, Phasenmodulation
Das Prinzip, die Phase von Lichtwellen durch äußere Einflüsse zu verändern und durch die Erfassung von Phasenänderungen physikalische Größen zu messen, wird als optische Phasenmodulation bezeichnet.
Die Phase der Lichtwelle wird durch die physikalische Länge der Lichtausbreitung, den Brechungsindex des Ausbreitungsmediums und seine Verteilung bestimmt, d. h., die Änderung der Phase der Lichtwelle kann durch Änderung der oben genannten Parameter erzeugt werden, um eine Phasenmodulation zu erreichen.
Da der Lichtdetektor die Phasenänderung einer Lichtwelle im Allgemeinen nicht wahrnehmen kann, müssen wir die Interferenztechnologie des Lichts nutzen, um die Phasenänderung in eine Änderung der Lichtintensität umzuwandeln und so die Erfassung externer physikalischer Größen zu erreichen. Daher sollte die optische Phasenmodulation aus zwei Teilen bestehen: einem physikalischen Mechanismus zur Erzeugung der Phasenänderung der Lichtwelle und einem zweiten Teil, der die Interferenz des Lichts darstellt.
1.3. Polarisationsmodulation
Die einfachste Möglichkeit zur Lichtmodulation besteht darin, zwei Polarisatoren relativ zueinander zu drehen. Nach dem Malus-Theorem beträgt die Ausgangslichtintensität I=I0cos2α
Dabei gilt: I0 stellt die Lichtintensität dar, die von den beiden Polarisatoren durchgelassen wird, wenn die Hauptebene übereinstimmt; Alpha stellt den Winkel zwischen den Hauptebenen der beiden Polarisatoren dar.
1.4 Frequenz- und Wellenlängenmodulation
Das Prinzip, externe Faktoren zur Änderung der Frequenz oder Wellenlänge des Lichts zu nutzen und externe physikalische Größen durch die Erkennung von Änderungen der Frequenz oder Wellenlänge des Lichts zu messen, wird als Frequenz- und Wellenlängenmodulation des Lichts bezeichnet.
Beitragszeit: 01.08.2023