Шта је електро-оптички модулатор

Електро-оптички модулатор (ЕОМ) је уређај који контролише напајање, фазу или поларизацију оптичког сигнала кроз електрични сигнал. Његов основни принцип заснован је на линеарном електро-оптичком ефекту (ефекат Поцкелс). Овај ефекат се манифестује у томе да је примијењено електрично поље пропорционално промјену индекса рефракцијског индекса, чиме се постиже ефикасна контрола оптичког сигнала.

Неки модулатори такође користе друге електро-оптичке ефекте, као што су електро-апсорпциони модулатори на основу ефекта Франз-Келдисх, који постижу модулацију кроз промене апсорпције. Типична електро-оптичка структура модулатора укључује јединицу за полепнице и помоћне оптичке елементе (као што су поларизери). Њени материјали укључују неорганске кристале као што су калијум дихидроген фосфат (КДП) и литијум ниобат (Линбо₃) и посебни поларизовани полимери. Различити материјали су погодни за различите захтеве за напајање и фреквенције.

Фазни модулатори су најједноставнији тип електро-оптичких модулатора који мењају казни кашњење ласерског снопа помоћу електричног поља. Улазна поларизација мора бити поравнана са кристално оптичком ос како би се држава поларизације задржала стабилно. Ова врста модулатора се често користи за праћење фреквенције и стабилизацију оптичких резонатора или да се постигне дубина модулације у сценаријима где је потребна синусоидна модулација фиксне фреквенције. Међутим, електро-оптички модулатори су ограничени у фреквенцијском модулацији, јер не могу подржати континуиране линеарне промене у оптичкој фреквенцији.

Поларизациони модулатор мења стање поларизације излазне светлости подешавањем кристалног смера или електричног поља и коришћењем напона за контролу карактеристика таласне плоче. На пример, када је улаз линеарно поларизовано светло, излаз може показати елиптичну поларизацију или ротацију од 90 ° на водство по поларизацији. У комбинацији са насумичним погонским сигналом, може се постићи анти-фреквенцијски ефекат. Модулација амплитуде се обично завршава у комбинацији са ћелијом Поцкела и поларизатор, што утиче на интензитет преношеног светла променом стања поларизације. Друга техничка рута је да користите Мацх-Зехндер интерферометар за претварање фазне модулације у модулацију амплитуде. Ова метода се широко користи у интегрисаној оптици због своје фазне предност стабилности.

Поред тога, електро-оптички модулатор се такође може користити као оптички прекидач за постизање селекције импулса или функције конопље у ласерској шупљини кроз брзо пребацивање. Температурни дрифт је питање које треба обратити пажњу на апликације модулатора. Термички ефекти могу проузроковати да се оперативна тачка помакне, које је потребно надокнадити аутоматском надокнадом пристраности или употребом атничког дизајна (као што су ћелија двоструког Поцкела или четири кристална структура).

Електро-оптички модулатори могу се поделити у резонантне уређаје и широкопојасне уређаје у складу са захтевима за пријаву. Резонантни уређаји користе ЛЦ кругове за постизање ефикасне модулације на фиксним фреквенцијама, али њихова флексибилност је ограничена; Широкопојасни уређаји подржавају широк асортиман фреквенције и захтевају оптимизацију високофреквентног одговора кроз ћелије са малим капацитативним погледом или путнички таласним структурама. Модулатори путовања модулатори могу постићи ефикасну модулацију у Гигахертз бенду подударањем фазном брзином лаких таласа и микроталаса. Плазмон модулатори, као врсту у настајању, користе површинске плазмоне Поларитон (СППС) да би се постигла брза и нисконапаниција, показујући јединствени потенцијал. Када одаберете електро-оптички модулатор, вишеструким атрибутима кључева мора се свеобухватно сматрати свеобухватно: величина отвора бленде у складу са високим потребама за напајање, квалитет кристалног квалитета и геометрије електроде утичу на униформност модулације; Нелинеарни ефекти и дисперзија морају се приметити у ултрасхорт импулсној апликацијама; Могу се проценити и могућност одржавања поларизације, унакрсне утицаје на фазу и модулацију амплитуде и механичке вибрације изазване питама за пиезоелектричне ефекте.

Поред тога, термичко управљање, квалитет анти-рефлексије и оптички дизајн стазе су пресудни за губитак у уметању и дугорочну стабилност. Усклађивање електронског управљачког програма је такође критично и треба да буде дизајниран у складу са захтевима на напону модулатора и погона. Препоручује се куповина истог добављача као модулатор да би се осигурала компатибилност. Електро-оптички модулатори имају широк спектар апликација, укључујући ласерску модулацију (као што је оптичка комуникација и ласерским штампањем), стабилизације ласерске фреквенције (као што је метода фреквенције фреквенције (као што је метода Фулт-Дриве-Халл), К-Дривер-Халл-а за закључавање чврстог стања и регенеративних појачала. Његов брзи одговор и карактеристике високо прецизности чине је неопходном компонентом у модерној фотоничној технологији. Унапређењем материјала и технологије интеграције у будућности, електро-оптички модулатори ће играти важну улогу у више врхунских апликација.