Elektro-optik modulyator nədir

Elektro-optik modulyator (eom) elektrik siqnalı vasitəsilə optik bir siqnalın gücünü, mərhələsini, mərhələsini və ya qütbləşməsini idarə edən bir cihazdır. Onun əsas prinsipi xətti elektro-optik effekti (cockels effekti) əsaslanır. Tətbiqi elektrik sahəsinin qeyri-xətti kristalın refraktiv indeks dəyişikliyinə mütənasib olduğu və bununla da optik siqnalın effektiv nəzarətinə nail olmaq mütənasibdir.

Bəzi modulatorlar, eyni zamanda, udma dəyişiklikləri yolu ilə modulyasiyaya nail olan Franz-Keldysh effekti əsasında elektro-udma modulatorları kimi digər elektro-optik effektlərdən istifadə edir. Tipik elektro-optik modulyator quruluşuna bir cib telefonu və köməkçi optik elementlər (məsələn, polarizerlər) daxildir. Onun materiallarına kalium dihydrogen fosfat (KDP) və litium niobate (linbo₃) və xüsusi qütblü polimerlər kimi qeyri-üzvi kristallar daxildir. Fərqli materiallar müxtəlif güc və tezlik tələbləri üçün uyğundur.

Faza modulatorları, elektrik sahəsi vasitəsi ilə lazer şüasının fazasının gecikməsini dəyişdirən elektro-optik modulatorların ən sadə tipidir. Giriş qütbləşməsi qütbləşmə vəziyyətini sabit saxlamaq üçün kristal optik oxu ilə uyğunlaşdırılmalıdır. Bu tip modulator tez-tez tezlik izləmə və optik rezonatorların sabitləşməsi və ya sabit tezlikli sinusoidal modulyasiyanın tələb olunduğu ssenarilərdə yüksək modulyasiya dərinliyinə nail olmaq üçün istifadə olunur. Bununla birlikdə, elektro-optik modulatorlar tezlik modulyasiyasında məhduddur, çünki onlar optik tezlikdəki davamlı xətti dəyişiklikləri dəstəkləyə bilmirlər.

Polarization modulatoru, büllur istiqamətini və ya elektrik sahəsinin istiqamətini tənzimləmək və dalğa boşqab xüsusiyyətlərini idarə etmək üçün gərginlikdən istifadə edərək çıxış işığının qütbləşmə vəziyyətini dəyişdirir. Məsələn, giriş xətti qütblü işıq olduqda, çıxış eliptik qütbləşməni və ya xətti qütbləşmə istiqamətinin 90 ° fırlanmasını göstərə bilər. Təsadüfi bir sürücü siqnalı ilə birləşdirilmiş, tezlik əleyhinə effekt əldə edilə bilər. Amplitüdlü modulyasiya ümumiyyətlə bir cib hüceyrəsi və polarizer ilə birlikdə polarizasiya vəziyyətini dəyişdirərək ötürülən işığın intensivliyinə təsir edən bir pockels və polarizer ilə tamamlanır. Digər bir texniki marşrut, faza modulyasiyasını amplitutity modulyasiyasına çevirmək üçün bir mach-zehnder interferometrindən istifadə etməkdir. Bu üsul, faza sabitliyi üstünlüyünə görə inteqrasiya olunmuş optiklərdə geniş istifadə olunur.

Bundan əlavə, elektro-optik modulyator, sürətli keçid yolu ilə nəbz seçimi və ya lazer boşluğuna nail olmaq üçün bir optik açar kimi istifadə edilə bilər. Temperatur sürüşməsi modulator tətbiqlərinə diqqət yetirməli olan bir problemdir. Termal effektlər, əməliyyat nöqtəsinin hərəkət etməsinə səbəb ola bilər ki, bu da avtomatik qərəzli gərginlik kompensasiyası və ya Athermal dizaynının istifadəsi (məsələn, dörd kristal quruluş).

Elektro-optik modulatorlar tətbiq tələblərinə uyğun olaraq rezonans cihazlarına və genişzolaqlı cihazlara bölünə bilər. Rezonans qurğuları Sabit tezliklərdə səmərəli modulyasiyaya nail olmaq üçün LC sxemlərindən istifadə edir, lakin onların rahatlığı məhduddur; Genişzolaqlı qurğular geniş bir tezlik diapazonunu dəstəkləyir və kiçik tutumlu pockels hüceyrələri və ya səyahət dalğa quruluşları vasitəsilə yüksək tezlikli cavabın optimallaşdırılması tələb olunur. Səyahət dalğası modulatorları, işıq dalğalarının və mikrodalğalı mikrodalğanın faz sürətinə uyğun gələn Gigahertz qrupunda səmərəli modulyasiyaya nail ola bilərlər. Plazmon modulatorları, ortaya çıxan bir tip kimi, yüksək sürətli və aşağı enerji əməliyyatına nail olmaq üçün səth plazmon polaritonlarından (SPPS) istifadə edin. Elektro-optik modulatoru seçərkən birdən çox əsas atributlar hərtərəfli nəzərdən keçirilməlidir: diyafram ölçüsü yüksək güc tələblərinə uyğun olmalıdır, büllur keyfiyyəti və elektrod həndəsəsi modulyasiyanın vahidliyinə təsir göstərir; Ultraşort nəbz tətbiqlərində qeyri-xətti effektlər və dağılma qeyd edilməlidir; Qütbləşmə texniki qabiliyyəti, faza və amplituda modulyasiyasının kəsişmələri və paseoelektrik effektlərin səbəb olduğu mexaniki vibrasiya da qiymətləndirilməlidir.

Bundan əlavə, istilik idarəetmə, anti-imtina antiosi film keyfiyyəti və optik yol dizaynı taxma və uzunmüddətli sabitlik üçün vacibdir. Elektron sürücünün uyğunluğu da tənqidi və modulator kapasitasyonuna və sürücü gərginlik tələblərinə uyğun olaraq hazırlanmışdır. Uyğunluğu təmin etmək üçün modulyator kimi eyni təchizatçıdan satın almaq tövsiyə olunur. Elektro-optik modulatorları, lazer güc modulyasiyası (yüksək sürətli optik rabitə və lazer çapı), lazer tezliyi sabitləşməsi (məsələn, funt-drever-salon metodu kimi), Q-kommutasiya və aktiv rejimin kilidlənməsi və nəbz seçimi və bərpaedici gücləndiricilər var. Onun sürətli cavabı və yüksək dəqiqlikli xüsusiyyətləri onu müasir fotonik texnologiyada əvəzolunmaz bir komponent halına gətirir. Gələcəkdə materialların və inteqrasiya texnologiyasının irəliləməsi ilə elektro-optik modulatorlar daha da qabaqcıl tətbiqlərdə mühüm rol oynayacaqlar.