Prinsip dasar modulator Optik

Modulator optik, digunakan untuk mengontrol intensitas cahaya, klasifikasi elektro-optik, termoptik, akustik, semua optik, teori dasar efek elektro-optik.
Modulator optik adalah salah satu perangkat optik terintegrasi terpenting dalam komunikasi optik berkecepatan tinggi dan jarak pendek. Modulator cahaya sesuai dengan prinsip modulasinya, dapat dibagi menjadi elektro-optik, termoptik, acoustooptic, semua optik, dll., Mereka didasarkan pada teori dasar berbagai bentuk efek elektro-optik, efek acoustooptic, efek magnetooptik , Efek Franz-Keldysh, efek Stark sumur kuantum, efek dispersi pembawa.

Itumodulator elektro-optikadalah alat yang mengatur indeks bias, absorptivitas, amplitudo atau fasa cahaya keluaran melalui perubahan tegangan atau medan listrik. Modulator ini lebih unggul dari jenis modulator lainnya dalam hal kerugian, konsumsi daya, kecepatan dan integrasi, dan juga merupakan modulator yang paling banyak digunakan saat ini. Dalam proses transmisi, transmisi dan penerimaan optik, modulator optik digunakan untuk mengontrol intensitas cahaya, dan perannya sangat penting.

Tujuan modulasi cahaya adalah untuk mengubah sinyal yang diinginkan atau informasi yang dikirimkan, termasuk “menghilangkan sinyal latar belakang, menghilangkan kebisingan, dan anti-interferensi”, sehingga memudahkan pemrosesan, transmisi, dan deteksi.

Jenis modulasi dapat dibagi menjadi dua kategori besar tergantung di mana informasi dimuat ke gelombang cahaya:

Salah satunya adalah tenaga penggerak sumber cahaya yang dimodulasi oleh sinyal listrik; Cara lainnya adalah memodulasi siaran secara langsung.

Yang pertama terutama digunakan untuk komunikasi optik, dan yang kedua terutama digunakan untuk penginderaan optik. Singkatnya: modulasi internal dan modulasi eksternal.

Menurut metode modulasi, jenis modulasinya adalah:

1) Modulasi intensitas;

2) Modulasi fase;

3) Modulasi polarisasi;

4) Modulasi frekuensi dan panjang gelombang.

1.1, modulasi intensitas

Modulasi intensitas cahaya adalah intensitas cahaya sebagai objek modulasi, penggunaan faktor eksternal untuk mengukur DC atau perubahan lambat sinyal cahaya menjadi perubahan frekuensi sinyal cahaya yang lebih cepat, sehingga penguat pemilihan frekuensi AC dapat digunakan untuk diperkuat, dan kemudian jumlah yang akan diukur terus menerus.

1.2, modulasi fase

Prinsip penggunaan faktor eksternal untuk mengubah fase gelombang cahaya dan mengukur besaran fisis dengan mendeteksi perubahan fase disebut modulasi fase optik.

Fasa gelombang cahaya ditentukan oleh panjang fisik rambat cahaya, indeks bias medium rambat dan distribusinya, artinya perubahan fasa gelombang cahaya dapat dihasilkan dengan mengubah parameter di atas. untuk mencapai modulasi fase.

Karena detektor cahaya umumnya tidak dapat melihat perubahan fasa gelombang cahaya, kita harus menggunakan teknologi interferensi cahaya untuk mengubah perubahan fasa menjadi perubahan intensitas cahaya, untuk mencapai deteksi kuantitas fisik eksternal, oleh karena itu , modulasi fase optik harus mencakup dua bagian: satu adalah mekanisme fisik yang menghasilkan perubahan fase gelombang cahaya; Yang kedua adalah interferensi cahaya.

1.3. Modulasi polarisasi

Cara paling sederhana untuk mencapai modulasi cahaya adalah dengan memutar dua polarizer relatif satu sama lain. Menurut teorema Malus, intensitas cahaya keluaran adalah I=I0cos2α

Dimana: I0 mewakili intensitas cahaya yang dilewatkan oleh dua polarizer ketika bidang utama konsisten; Alpha mewakili Sudut antara bidang utama dua polarizer.

1.4 Modulasi frekuensi dan panjang gelombang

Prinsip penggunaan faktor eksternal untuk mengubah frekuensi atau panjang gelombang cahaya dan mengukur besaran fisis eksternal dengan mendeteksi perubahan frekuensi atau panjang gelombang cahaya disebut modulasi frekuensi dan panjang gelombang cahaya.