Põhjalik arusaam elektrooptilistest modulaatoritest

Põhjalik arusaam elektrooptilistest modulaatoritest
Elektrooptiline modulaator (EOM) on elektro-optiline muundur, mis kasutab optiliste signaalide juhtimiseks elektrilisi signaale ja mida kasutatakse peamiselt optilise signaali muundamise protsessis telekommunikatsioonitehnoloogia valdkonnas.
Järgnev on elektrooptilise modulaatori üksikasjalik tutvustus:
1. Põhiprintsiipelektrooptiline modulaatorpõhineb elektro-optilisel efektil, st mõne materjali murdumisnäitaja muutub rakendatud elektrivälja toimel. Kui valguslained läbivad neid kristalle, muutuvad levimisomadused koos elektriväljaga. Seda põhimõtet kasutades määratakse faasi, amplituudi või polarisatsiooni olekoptilinesignaali saab juhtida rakendatud elektrivälja muutmisega.
2. Struktuur ja koostis Elektrooptilised modulaatorid koosnevad üldiselt optilistest radadest, võimenditest, filtritest ja fotoelektrilistest muunduritest. Lisaks sisaldab see põhikomponente, nagu kiired draiverid, optilised kiud ja piesoelektrilised kristallid. Elektrooptilise modulaatori struktuur võib varieeruda vastavalt selle modulatsioonirežiimile ja rakendusnõuetele, kuid tavaliselt koosneb see kahest osast: elektro-optilise inverteri moodulist ja fotoelektrilise modulatsiooni moodulist.
3. Modulatsioonirežiim Elektrooptilisel modulaatoril on kaks peamist modulatsioonirežiimi:faasimodulatsioonja intensiivsuse modulatsioon. Faasimodulatsioon: Moduleeritud signaali muutudes muutub kandja faas. Pockelsi elektro-optilises modulaatoris läbib kandesagedusega valgus piesoelektrilist kristalli ja moduleeritud pinge rakendamisel tekib piesoelektrilises kristallis elektriväli, mis põhjustab selle murdumisnäitaja muutumise, muutes seega valguse faasi. .Intensiivsuse modulatsioon: Optilise kandja intensiivsus (valguse intensiivsus) muutub moduleeritud signaali muutudes. Intensiivsuse modulatsioon saavutatakse tavaliselt Mach-Zehnderi intensiivsuse modulaatori abil, mis on põhimõtteliselt samaväärne Mach-Zehnderi interferomeetriga. Pärast seda, kui kaks kiirt on moduleeritud erineva intensiivsusega faasinihke käega, segatakse neid lõpuks intensiivsusega moduleeritud optilise signaali saamiseks.
4. Kasutusalad Elektrooptilistel modulaatoritel on lai valik rakendusi paljudes valdkondades, sealhulgas, kuid mitte ainult: optiline side: kiiretes optilistes sidesüsteemides kasutatakse elektrooptilisi modulaatoreid elektrooniliste signaalide muutmiseks optilisteks signaalideks. andmete kodeerimise ja edastamise saavutamiseks. Optilise signaali intensiivsuse või faasi moduleerimisega saab realiseerida valguse lülitamise, modulatsioonikiiruse juhtimise ja signaali modulatsiooni funktsioone. Spektroskoopia: elektro-optilisi modulaatoreid saab kasutada optiliste spektranalüsaatorite komponentidena spektraalanalüüsiks ja mõõtmiseks. Tehniline mõõtmine: elektrooptilised modulaatorid mängivad olulist rolli ka radarisüsteemides, meditsiinilises diagnostikas ja muudes valdkondades. Näiteks radarisüsteemides saab seda kasutada signaali moduleerimiseks ja demoduleerimiseks; Meditsiinilises diagnostikas saab seda kasutada optilise pildistamise ja teraapia jaoks. Uued fotoelektrilised seadmed: elektrooptilisi modulaatoreid saab kasutada ka uute fotoelektriliste seadmete, näiteks elektrooptiliste lülitite, optiliste isolaatorite jms valmistamiseks.
5. Eelised ja puudused Elektrooptilisel modulaatoril on palju eeliseid, nagu kõrge töökindlus, madal energiatarve, lihtne paigaldamine, väiksus ja nii edasi. Samal ajal on sellel ka head elektrilised omadused ja häiretevastane võime, mida saab kasutada lairibaedastuseks ja mitmesugusteks signaalitöötlusvajadusteks. Kuid elektrooptilisel modulaatoril on ka mõningaid puudusi, näiteks signaali edastamise viivitus, mida välised elektromagnetlained kergesti segavad. Seetõttu tuleb elektro-optilise modulaatori kasutamisel valida õige toode vastavalt tegelikele rakendusvajadustele, et saavutada hea modulatsiooniefekt ja jõudlus. Kokkuvõttes on elektrooptiline modulaator oluline elektrooptiline muundur, millel on lai kasutusvõimalus paljudes valdkondades, nagu optiline side, spektroskoopia ja tehniline mõõtmine.
Teaduse ja tehnoloogia pideva arengu ning kasvava nõudluse tõttu suure jõudlusega optiliste seadmete järele arendatakse ja rakendatakse elektrooptilisi modulaatoreid laiemalt.