Prinsip dasar Modulator Optik

Modulator optik, digunakan untuk mengontrol intensitas cahaya, klasifikasi elektro-optik, termooptik, akustooptik, semua optik, teori dasar efek elektro-optik.
Modulator optik merupakan salah satu perangkat optik terpadu terpenting dalam komunikasi optik berkecepatan tinggi dan jarak pendek. Modulator cahaya menurut prinsip modulasinya, dapat dibagi menjadi elektro-optik, termooptik, akustik, semua optik, dll., semuanya didasarkan pada teori dasar berupa berbagai bentuk efek elektro-optik, efek akustik, efek magnetooptic, efek Franz-Keldysh, efek Stark kuantum, efek dispersi pembawa.

Itumodulator elektro-optikadalah perangkat yang mengatur indeks bias, daya serap, amplitudo atau fase cahaya keluaran melalui perubahan tegangan atau medan listrik. Ia lebih unggul daripada jenis modulator lain dalam hal kerugian, konsumsi daya, kecepatan dan integrasi, dan juga merupakan modulator yang paling banyak digunakan saat ini. Dalam proses transmisi optik, transmisi dan penerimaan, modulator optik digunakan untuk mengendalikan intensitas cahaya, dan perannya sangat penting.

Modulasi cahaya bertujuan untuk mengubah sinyal yang diinginkan atau informasi yang ditransmisikan, termasuk “menghilangkan sinyal latar belakang, menghilangkan noise, dan anti-interferensi”, sehingga mudah untuk diproses, ditransmisikan, dan dideteksi.

Jenis modulasi dapat dibagi menjadi dua kategori besar tergantung pada tempat informasi dimuat ke gelombang cahaya:

Yang satu adalah daya penggerak sumber cahaya yang dimodulasi oleh sinyal listrik; Yang lainnya adalah memodulasi siaran secara langsung.

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

Berdasarkan metode modulasinya, tipe 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 memperkuat, dan kemudian jumlah yang akan diukur secara terus menerus.

1.2, modulasi fase

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

Fase gelombang cahaya ditentukan oleh panjang fisik perambatan cahaya, indeks bias medium perambatan, dan distribusinya. Dengan kata lain, perubahan fase gelombang cahaya dapat dihasilkan dengan mengubah parameter di atas untuk mencapai modulasi fase.

Karena detektor cahaya umumnya tidak dapat mendeteksi perubahan fase gelombang cahaya, kita harus menggunakan teknologi interferensi cahaya untuk mengubah perubahan fase menjadi perubahan intensitas cahaya, untuk mencapai deteksi kuantitas fisik eksternal, oleh karena itu, modulasi fase optik harus mencakup dua bagian: satu adalah mekanisme fisik untuk 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 polarisator relatif satu sama lain. Menurut teorema Malus, intensitas cahaya keluaran adalah I=I0cos2α

Di mana: I0 melambangkan intensitas cahaya yang dilewatkan oleh dua polarisator ketika bidang utama konsisten; Alpha melambangkan Sudut antara dua bidang utama polarisator.

1.4 Modulasi frekuensi dan panjang gelombang

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