Mis on optiline modulaator?
Optiline modulaatorkasutatakse sageli valguskiirte, näiteks laserkiirte omaduste manipuleerimiseks. Seade saab manipuleerida kiire omadustega, näiteks optilise võimsuse või faasiga. Modulaatorit vastavalt moduleeritud kiire olemusele nimetatakseintensiivsuse modulaator, faasimodulaator, polarisatsioonimodulaator, ruumiline optiline modulaator jne. Erinevat tüüpi modulaatoreid saab kasutada erinevates rakendustes, näiteks fiiberoptilises sides, kuvaseadmetes, Q-lülitatavates või moodilukustatud laserites ja optilises mõõtmises.
Optilise modulaatori tüüp
Modulaatoreid on mitut tüüpi:
1. Akustooptiline modulaator on akustilis-optilisel efektil põhinev modulaator. Seda kasutatakse laserkiire amplituudi lülitamiseks või pidevaks reguleerimiseks, valguse sageduse muutmiseks või ruumi suuna muutmiseks.
2. Seeelektrooptiline modulaatorkasutab mullikujulises Kerrsi kastis elektrooptilist efekti. Need saavad moduleerida polarisatsiooni olekut, faasi või kiire võimsust või neid saab kasutada impulsside eraldamiseks, nagu on mainitud ülilühikeste impulssvõimendite osas.
3. Elektriline neeldumismodulaator on intensiivsusmodulaator, mida kasutatakse optilise kiudside andmeedastusseadmes.
(4) Häiremodulaatoreid, näiteks Mach-Zehnderi modulaatoreid, kasutatakse tavaliselt footonintegraallülitustes optiliseks andmeedastuseks.
5. Kiudoptilised modulaatorid võivad põhineda mitmesugustel põhimõtetel. See võib olla tõeline kiudoptiline seade või see võib olla kiudoptiliste patsidega kehakomponent.
6. Vedelkristallmodulaatorid sobivad kasutamiseks optilistes kuvaseadmetes või impulsikujundajates. Neid saab kasutada ka ruumiliste valguse modulaatoritena, mis tähendab, et läbilaskvus varieerub ruumis, mida saab kasutada kuvaseadmetes.
7. Modulatsiooniketas saab perioodiliselt muuta kiire võimsust, mida kasutatakse teatud spetsiifilistes optilistes mõõtmistes (näiteks lukustusvõimendite kasutamisel).
8. Projektsioonekraanides on eriti olulised mikromehaanilised modulaatorid (mikromehaanilised süsteemid, MEMS), näiteks ränipõhised valgusklapid ja kahemõõtmelised peeglimassiivid.
9. Massilised optilised modulaatorid, näiteks elektrooptilised modulaatorid, saavad kasutada suurt kiirepinda ja neid saab rakendada ka suure võimsusega olukordades. Kiudühendusega modulaatoreid, tavaliselt kiudoptiliste sabadega lainejuhtmodulaatoreid, on lihtne fiiberoptilistesse süsteemidesse integreerida.
Optilise modulaatori rakendamine
Optilistel modulaatoritel on lai valik rakendusi paljudes valdkondades. Järgnevalt on toodud optiliste modulaatorite peamised rakendusvaldkonnad ja nende konkreetsed rakendused:
1. Optiline side: Optilistes sidesüsteemides kasutatakse optilisi modulaatoreid optiliste signaalide amplituudi, sageduse ja faasi moduleerimiseks teabe edastamiseks. Neid kasutatakse tavaliselt sellistes võtmeetappides nagu fotoelektriline muundamine, optilise signaali moduleerimine ja demoduleerimine. Elektrooptilised modulaatorid on eriti olulised kiirete optiliste sidesüsteemide puhul, mida kasutatakse elektrooniliste signaalide teisendamiseks optilisteks signaalideks ning andmete kodeerimiseks ja edastamiseks. Optilise signaali intensiivsuse või faasi moduleerimise abil saab teostada valguse lülitamise, modulatsioonikiiruse juhtimise ja signaali moduleerimise funktsioone.
2. Optiline andur: Optiline modulaator saab realiseerida keskkonna mõõtmist ja jälgimist optilise signaali omaduste moduleerimise teel. Näiteks valguse faasi või amplituudi moduleerimise abil saab realiseerida kiudoptilisi güroskoope, kiudoptilisi rõhuandureid jne.
3. Optiline salvestamine ja töötlemine: optilisi modulaatoreid kasutatakse optilise salvestamise ja optilise töötlemise rakendustes. Optilises mälus saab optilisi modulaatoreid kasutada teabe kirjutamiseks ja lugemiseks optilisele andmekandjale ja sealt välja. Optilises töötlemises saab optilist modulaatorit kasutada optiliste signaalide moodustamiseks, filtreerimiseks, moduleerimiseks ja demoduleerimiseks.
4. Optiline pildistamine: optilisi modulaatoreid saab kasutada valgusvihu faasi ja amplituudi moduleerimiseks, muutes seeläbi pildi omadusi optilisel pildistamisel. Näiteks saab valgusvälja modulaator rakendada kahemõõtmelist faasimodulatsiooni, et muuta kiire fookuskaugust ja teravustamissügavust.
5. Optiline mürakontroll: Optiline modulaator saab reguleerida valguse intensiivsust ja sagedust, vähendades või summutades seeläbi optilise süsteemi optilist müra. Seda saab kasutada optilistes võimendites, laserites ja fiiberoptilistes ülekandesüsteemides, et parandada signaali-müra suhet ja süsteemi jõudlust.
6. Muud rakendused: elektrooptilisi modulaatoreid kasutatakse ka spektraalanalüüsis, radarsüsteemides, meditsiinilises diagnostikas ja muudes valdkondades. Spektroskoopias saab elektrooptilist modulaatorit kasutada optilise spektrianalüsaatori komponendina spektraalanalüüsiks ja mõõtmiseks. Radarisüsteemis kasutatakse elektrooptilist modulaatorit signaali moduleerimiseks ja demoduleerimiseks. Meditsiinilises diagnostikas kasutatakse elektrooptilisi modulaatoreid optilises pildistamises ja teraapias.
Postituse aeg: 23. detsember 2024