หลักการพื้นฐานของโมดูเลเตอร์ออปติคัล

ออปติคัลโมดูเลเตอร์ใช้ในการควบคุมความเข้มของแสงการจำแนกประเภทของ electro-optic, thermooptic, acoustooptic, ออปติคัล, ทฤษฎีพื้นฐานทั้งหมดของเอฟเฟกต์ electro-optic
Optical Modulator เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ออพติคอลแบบบูรณาการที่สำคัญที่สุดในการสื่อสารด้วยแสงความเร็วสูงและระยะสั้น Light Modulator ตามหลักการมอดูเลตสามารถแบ่งออกเป็น electro-optic, thermooptic, acoustooptic, ออปติคัลทั้งหมด, ฯลฯ พวกเขาจะขึ้นอยู่กับทฤษฎีพื้นฐานคือผลกระทบที่แตกต่างกันของ Electro-optic ผลกระทบเอฟเฟกต์

ที่เครื่องดัดแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมดัชนีการหักเหของแสงการดูดซับแอมพลิจูดหรือเฟสของไฟเอาท์พุทผ่านการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าหรือสนามไฟฟ้า มันเหนือกว่าประเภทอื่น ๆ ของโมดูเลเตอร์ในแง่ของการสูญเสียการใช้พลังงานความเร็วและการรวมและยังเป็นโมดูเลเตอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ในกระบวนการของการส่งแสงการส่งและการรับแสงโมดูเลเตอร์ออปติคัลใช้เพื่อควบคุมความเข้มของแสงและบทบาทของมันมีความสำคัญมาก

จุดประสงค์ของการปรับแสงคือการแปลงสัญญาณที่ต้องการหรือข้อมูลที่ส่งรวมถึง“ การกำจัดสัญญาณพื้นหลังกำจัดเสียงรบกวนและการต่อต้านการแทรกแซง” เพื่อให้ง่ายต่อการประมวลผลส่งและตรวจจับ

ประเภทการมอดูเลตสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทกว้างขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ข้อมูลถูกโหลดลงในคลื่นแสง:

หนึ่งคือพลังการขับขี่ของแหล่งกำเนิดแสงที่ปรับด้วยสัญญาณไฟฟ้า อีกอย่างคือการปรับการออกอากาศโดยตรง

อดีตส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการสื่อสารด้วยแสงและหลังส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการตรวจจับด้วยแสง สำหรับระยะสั้น: การมอดูเลตภายในและการมอดูเลตภายนอก

ตามวิธีการมอดูเลตประเภทการมอดูเลตคือ:

1) การปรับความเข้ม;

2) การมอดูเลตเฟส;

3) การปรับโพลาไรเซชัน;

4) การปรับความถี่และความยาวคลื่น

1.1, การปรับความเข้ม

การมอดูเลตความเข้มของแสงคือความเข้มของแสงเป็นวัตถุมอดูเลตการใช้ปัจจัยภายนอกในการวัด DC หรือการเปลี่ยนแปลงสัญญาณแสงอย่างช้าๆเป็นการเปลี่ยนแปลงความถี่ที่เร็วขึ้นของสัญญาณแสงเพื่อให้แอมพลิฟายเออร์การเลือกความถี่ AC สามารถใช้เพื่อขยาย

1.2, การมอดูเลตเฟส

หลักการของการใช้ปัจจัยภายนอกเพื่อเปลี่ยนเฟสของคลื่นแสงและการวัดปริมาณทางกายภาพโดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเฟสเรียกว่าการปรับเฟสออปติคัล

เฟสของคลื่นแสงถูกกำหนดโดยความยาวทางกายภาพของการแพร่กระจายของแสงดัชนีการหักเหของตัวกลางการแพร่กระจายและการกระจายของมันคือการเปลี่ยนแปลงของเฟสของคลื่นแสงสามารถสร้างขึ้นได้โดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์ข้างต้นเพื่อให้ได้การปรับเฟส

เนื่องจากเครื่องตรวจจับแสงโดยทั่วไปไม่สามารถรับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงของเฟสของคลื่นแสงเราต้องใช้เทคโนโลยีการรบกวนของแสงเพื่อเปลี่ยนการเปลี่ยนเฟสเป็นการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงเพื่อให้ได้การตรวจจับปริมาณทางกายภาพภายนอกดังนั้นการปรับเฟสออปติคัลควรรวมสองส่วน: หนึ่งคือกลไกทางกายภาพ ประการที่สองคือการรบกวนของแสง

1.3. การปรับโพลาไรเซชัน

วิธีที่ง่ายที่สุดในการปรับเปลี่ยนแสงคือการหมุนโพลาไรเซอร์สองตัวที่สัมพันธ์กัน ตามทฤษฎีบทของมาลัสความเข้มแสงเอาท์พุทคือ i = i0cos2α

โดยที่: I0 แสดงถึงความเข้มของแสงที่ผ่านโดยโพลาไรเซอร์ทั้งสองเมื่อระนาบหลักสอดคล้องกัน; อัลฟ่าแสดงถึงมุมระหว่างระนาบหลักของโพลาไรเซอร์ทั้งสอง

1.4 การปรับความถี่และความยาวคลื่น

หลักการของการใช้ปัจจัยภายนอกเพื่อเปลี่ยนความถี่หรือความยาวคลื่นของแสงและการวัดปริมาณทางกายภาพภายนอกโดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในความถี่หรือความยาวคลื่นของแสงเรียกว่าความถี่และการปรับความยาวคลื่นของแสง