Was ist ein Phasenmodulator?

Was ist einPhasenmodulator

Ein Phasenmodulator ist ein optischer Modulator, der die Phase eines Laserstrahls steuern kann. Gängige Typen von Phasenmodulatoren basieren auf der Pockels-Box.elektrooptische ModulatorenFlüssigkristallmodulatoren können thermische Brechungsindexänderungen oder Längenänderungen von Fasern nutzen oder die Länge durch Dehnung verändern. Verschiedene Phasenmodulatoren kommen in der integrierten Optik zum Einsatz, wo sich das modulierte Licht in einem Wellenleiter ausbreitet.

Wichtige Eigenschaften von Phasenmodulatoren sind: Die Größe der Phasenmodulation (die den Modulationsindex und die relative Leistung des Seitenbandes bestimmt) erfordert die Ansteuerspannung, die Modulationsbandbreite (Modulationsfrequenzbereich), dieelektrooptischer ModulatorDie Frequenz liegt im GHz-Bereich, und die Bandbreite des Bauelements, das den thermischen Effekt oder Flüssigkristallmaterial nutzt, ist weit geringer als die Betriebsbandbreite der Bauelementapertur. Dies begrenzt den Strahlradius des modulierten Strahls und die äußeren Abmessungen des Bauelements. Diese Eigenschaften variieren stark je nach Art des Phasenmodulators. Daher müssen in verschiedenen praktischen Anwendungen unterschiedliche Phasenmodulatoren eingesetzt werden.

Beispiele für Anwendungen von Phasenmodulatoren: Ein Phasenmodulator im Laserresonator eines Einzelfrequenzlasers kann zur Wellenlängenabstimmung oder zur aktiven Modenkopplung (FM-Modenkopplung) des Laserstrahls verwendet werden, um diesen bei moderater Modulationsintensität zu phasen. Er kann beispielsweise in einem Laserfrequenzstabilisierungsmechanismus eingesetzt werden. Die Pell-Drever-Hall-Methode benötigt Phasenmodulatoren in vielen Interferometern zur Spektralanalyse, die üblicherweise periodische Ansteuersignale verwenden. Einige Messungen erfordern Frequenzkämme, die durch Einleiten eines Einzelfrequenzstrahls in den Phasenmodulator erzeugt werden. In diesem Fall muss die Phasenmodulation in der Regel stark sein, um viele Seitenbänder zu erhalten. Im Datensender von Glasfaserkommunikationssystemen kann der Phasenmodulator zur Dekodierung der übertragenen Informationen verwendet werden. Beispielsweise kommt die Phasenumtastung (PSK) zum Einsatz.