Was istLasermodulationTechnologie
Licht ist eine elektromagnetische Welle mit hoher Frequenz. Es besitzt eine ausgezeichnete Kohärenz und kann daher, ähnlich wie frühere elektromagnetische Wellen (z. B. Radio und Fernsehen), als Träger für die Informationsübertragung genutzt werden. Die vom Laser „getragenen“ Informationen (z. B. Sprache, Text, Bilder, Symbole) werden über bestimmte Übertragungskanäle (z. B. Atmosphäre, Glasfasern) an den Empfänger gesendet und dort vom optischen Empfänger identifiziert und in die ursprüngliche Information zurückverwandelt. Das Aufbringen von Informationen auf einen Laser wird als Modulation bezeichnet, das Gerät, das diesen Prozess durchführt, als Modulator. Der Laser selbst dient als Trägerwelle; die niederfrequenten Informationen, die die Steuerung übernehmen, werden als moduliertes Signal bezeichnet.
Die Lasermodulation kann in interne und externe Modulation unterteilt werden.
Interne Modulation: Sie bezeichnet das Einlegen modulierter Signale während des Laserschwingungsprozesses. Dabei werden die Schwingungsparameter des Lasers mithilfe modulierter Signale verändert, wodurch die Ausgangscharakteristik des Lasers moduliert wird. Zu den Methoden der internen Modulation gehören: 1. Direkte Steuerung der Laserpumpenleistung zur Erzielung der Intensität des modulierten Ausgangslasers. Stärke und Präsenz des Ausgangssignals werden durch die Stromversorgung gesteuert. Wird das zu übertragende Signal zur Steuerung der Laserleistung verwendet, ändert sich der Stromfluss durch das Signal, wodurch auch die emittierte Laserleistung gesteuert wird. 2. Modulationselemente werden im Resonator platziert. Die physikalischen Eigenschaften der Modulationselemente werden durch Signale gesteuert, wodurch die Parameter des Resonators und somit die Ausgangscharakteristik des Lasers verändert werden. Der Vorteil der internen Modulation liegt in ihrer hohen Modulationseffizienz. Der Nachteil besteht darin, dass der Modulator innerhalb des Resonators platziert wird, was einer Erhöhung der Verluste im Resonator und damit einer Verringerung der Ausgangsleistung entspricht. Außerdem ist die Bandbreite des Modulators durch den Durchlassbereich des Resonators begrenzt.
Externe Modulation: Hierbei wird nach der Lasererzeugung ein Modulator außerhalb des optischen Strahlengangs platziert. Die physikalischen Eigenschaften des Modulators werden durch das Modulationssignal verändert. Beim Durchgang des Lasers durch den Modulator wird ein bestimmter Parameter der Lichtwelle moduliert. Der Vorteil der externen Modulation liegt darin, dass sie die Ausgangsleistung des Lasers nicht beeinflusst und die Bandbreite des Generators nicht durch den Durchlassbereich des Resonators begrenzt ist. Der Nachteil ist die geringe Modulationseffizienz.
Die Lasermodulation lässt sich nach ihrer Art in Amplitudenmodulation, Frequenzmodulation, Phasenmodulation, Intensitätsmodulation usw. unterteilen. Zu den gängigen Modulatoren gehören:Phasenmodulatoren, IntensitätsmodulatorenNeben der bereits erwähnten elektrooptischen Intensitätsmodulation und elektrooptischen Phasenmodulation gibt es viele weitere Arten vonLasermodulatorenwie z. B. querelektrooptische Modulatoren, elektrooptische Wanderwellenmodulatoren, Kerr-elektrooptische Modulatoren, akustooptische Modulatoren, magnetooptische Modulatoren, Interferenzmodulatoren und räumliche Lichtmodulatoren usw.
Veröffentlichungsdatum: 13. Mai 2025