Optik modulyatorning asosiy printsipi

Optik modulyator, yorug'likning intensivligini nazorat qilish uchun ishlatiladi, elektro-optik, termooptik, akustooptik, barcha optik, elektro-optik effektning asosiy nazariyasi tasnifi.
Optik modulyator yuqori tezlikda va qisqa masofali optik aloqada eng muhim integratsiyalashgan optik qurilmalardan biridir. Modulyatsiya printsipiga ko'ra yorug'lik modulyatori elektro-optik, termooptik, akustooptik, barcha optik va boshqalarga bo'linishi mumkin, ular asosiy nazariyaga asoslangan turli xil elektro-optik effektlar, akustooptik effektlar, magnitoptik effektlar. , Frants-Keldysh effekti, kvant qudug'i Stark effekti, tashuvchi dispersiya effekti.

Theelektro-optik modulyatorkuchlanish yoki elektr maydonining o'zgarishi orqali chiqish nurining sinishi indeksini, yutilish qobiliyatini, amplitudasini yoki fazasini tartibga soluvchi qurilma. U yo'qotish, quvvat sarfi, tezlik va integratsiya jihatidan boshqa turdagi modulyatorlardan ustundir va ayni paytda eng ko'p qo'llaniladigan modulyator hisoblanadi. Optik uzatish, uzatish va qabul qilish jarayonida yorug'lik intensivligini nazorat qilish uchun optik modulyator qo'llaniladi va uning roli juda muhimdir.

Yorug'lik modulyatsiyasining maqsadi kerakli signalni yoki uzatiladigan ma'lumotni, shu jumladan "fon signalini yo'q qilish, shovqinni yo'q qilish va parazitga qarshi" qayta ishlash, uzatish va aniqlashni osonlashtirish uchun aylantirishdir.

Ma'lumot yorug'lik to'lqiniga yuklangan joyga qarab modulyatsiya turlarini ikkita keng toifaga bo'lish mumkin:

Ulardan biri elektr signali bilan modulyatsiyalangan yorug'lik manbasining harakatlantiruvchi kuchi; Ikkinchisi esa bevosita translyatsiyani modulyatsiya qilishdir.

Birinchisi, asosan, optik aloqa uchun, ikkinchisi esa, asosan, optik sezish uchun ishlatiladi. Qisqasi: ichki modulyatsiya va tashqi modulyatsiya.

Modulyatsiya usuliga ko'ra modulyatsiya turi:

1) Intensivlik modulyatsiyasi;

2) Fazali modulyatsiya;

3) Polarizatsiya modulyatsiyasi;

4) Chastota va to'lqin uzunligi modulyatsiyasi.

1.1, intensivlik modulyatsiyasi

Yorug'lik intensivligini modulyatsiya qilish - modulyatsiya ob'ekti sifatida yorug'likning intensivligi, doimiy oqimni o'lchash uchun tashqi omillardan foydalanish yoki yorug'lik signalining yorug'lik signalining tezroq chastotasi o'zgarishiga sekin o'zgarishi, shuning uchun AC chastotasini tanlash kuchaytirgichidan foydalanish mumkin. kuchaytiring, so'ngra doimiy ravishda o'lchanadigan miqdor.

1.2, fazali modulyatsiya

Yorug'lik to'lqinlarining fazasini o'zgartirish va faza o'zgarishlarini aniqlash orqali jismoniy miqdorlarni o'lchash uchun tashqi omillardan foydalanish printsipi optik faza modulyatsiyasi deb ataladi.

Yorug'lik to'lqinining fazasi yorug'lik tarqalishining fizik uzunligi, tarqalish muhitining sinishi indeksi va uning tarqalishi bilan belgilanadi, ya'ni yorug'lik to'lqini fazasining o'zgarishini yuqoridagi parametrlarni o'zgartirish orqali hosil qilish mumkin. fazali modulyatsiyaga erishish uchun.

Yorug'lik detektori odatda yorug'lik to'lqini fazasining o'zgarishini seza olmasligi sababli, biz tashqi jismoniy miqdorlarni aniqlashga erishish uchun faza o'zgarishini yorug'lik intensivligining o'zgarishiga aylantirish uchun yorug'likning interferentsiya texnologiyasidan foydalanishimiz kerak. , optik faza modulyatsiyasi ikki qismni o'z ichiga olishi kerak: biri yorug'lik to'lqinining faza o'zgarishini hosil qilishning jismoniy mexanizmi; Ikkinchisi - yorug'likning interferentsiyasi.

1.3. Polarizatsiya modulyatsiyasi

Yorug'lik modulyatsiyasiga erishishning eng oddiy usuli ikkita polarizatorni bir-biriga nisbatan aylantirishdir. Malyus teoremasiga ko'ra, chiqadigan yorug'lik intensivligi I=I0cos2a

Bu erda: I0 asosiy tekislik izchil bo'lganda ikkita polarizator tomonidan o'tgan yorug'lik intensivligini ifodalaydi; Alfa ikki polarizatorning asosiy tekisliklari orasidagi burchakni ifodalaydi.

1.4 Chastota va to'lqin uzunligi modulyatsiyasi

Yorug'likning chastotasi yoki to'lqin uzunligini o'zgartirish uchun tashqi omillardan foydalanish va yorug'likning chastotasi yoki to'lqin uzunligidagi o'zgarishlarni aniqlash orqali tashqi jismoniy miqdorlarni o'lchash printsipi yorug'likning chastotasi va to'lqin uzunligi modulyatsiyasi deb ataladi.