บทนำโดยสังเขปเกี่ยวกับเลเซอร์ตัวปรับสัญญาณเทคโนโลยี
เลเซอร์เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง เนื่องจากมีความสอดคล้องกันดี จึงสามารถใช้เป็นคลื่นพาหะในการส่งข้อมูลได้เช่นเดียวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบดั้งเดิม (เช่นที่ใช้ในวิทยุและโทรทัศน์) กระบวนการโหลดข้อมูลลงบนเลเซอร์เรียกว่าการมอดูเลชัน และอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่นี้เรียกว่าตัวมอดูเลเตอร์ ในกระบวนการนี้ เลเซอร์ทำหน้าที่เป็นคลื่นพาหะ ในขณะที่สัญญาณความถี่ต่ำที่ส่งข้อมูลเรียกว่าสัญญาณมอดูเลต
การปรับความเข้มแสงเลเซอร์โดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสองวิธี คือ การปรับความเข้มแสงภายในและการปรับความเข้มแสงภายนอก การปรับความเข้มแสงภายใน หมายถึง การปรับความเข้มแสงในกระบวนการสั่นของเลเซอร์ กล่าวคือ โดยการปรับสัญญาณเพื่อเปลี่ยนพารามิเตอร์การสั่นของเลเซอร์ ซึ่งส่งผลต่อลักษณะเอาต์พุตของเลเซอร์ วิธีการปรับความเข้มแสงภายในมีสองวิธี คือ 1. ควบคุมแหล่งจ่ายไฟของเลเซอร์โดยตรงเพื่อปรับความเข้มของเอาต์พุตเลเซอร์ โดยใช้สัญญาณควบคุมแหล่งจ่ายไฟของเลเซอร์ ทำให้สามารถควบคุมความแรงของเอาต์พุตเลเซอร์ได้ด้วยสัญญาณ 2. วางองค์ประกอบการปรับความเข้มแสงไว้ในเรโซเนเตอร์ และควบคุมคุณลักษณะทางกายภาพขององค์ประกอบการปรับความเข้มแสงเหล่านี้ด้วยสัญญาณ จากนั้นจึงเปลี่ยนพารามิเตอร์ของเรโซเนเตอร์เพื่อให้ได้การปรับความเข้มแสงของเอาต์พุตเลเซอร์ ข้อดีของการปรับความเข้มแสงภายในคือ ประสิทธิภาพการปรับความเข้มแสงสูง แต่ข้อเสียคือ เนื่องจากตัวปรับความเข้มแสงอยู่ภายในโพรงเลเซอร์ จะเพิ่มการสูญเสียในโพรงเลเซอร์ ลดกำลังเอาต์พุต และแบนด์วิดท์ของตัวปรับความเข้มแสงก็จะถูกจำกัดด้วยแบนด์วิดท์ของเรโซเนเตอร์ด้วย การมอดูเลชั่นภายนอก หมายความว่า หลังจากสร้างเลเซอร์แล้ว จะวางตัวมอดูเลเตอร์ไว้ในเส้นทางแสงภายนอกเลเซอร์ และเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพของตัวมอดูเลเตอร์ตามสัญญาณมอดูเลชั่น เมื่อเลเซอร์ผ่านตัวมอดูเลเตอร์ พารามิเตอร์บางอย่างของคลื่นแสงจะถูกมอดูเลชั่น ข้อดีของการมอดูเลชั่นภายนอกคือ กำลังเอาต์พุตของเลเซอร์ไม่ได้รับผลกระทบ และแบนด์วิดธ์ของตัวควบคุมไม่ถูกจำกัดด้วยแบนด์วิดธ์ของตัวเรโซเนเตอร์ ข้อเสียคือ ประสิทธิภาพการมอดูเลชั่นต่ำ
การมอดูเลชั่นเลเซอร์สามารถแบ่งออกเป็น การมอดูเลชั่นแอมพลิจูด การมอดูเลชั่นความถี่ การมอดูเลชั่นเฟส และการมอดูเลชั่นความเข้ม ตามคุณสมบัติการมอดูเลชั่น 1. การมอดูเลชั่นแอมพลิจูด: การมอดูเลชั่นแอมพลิจูดคือการสั่นที่แอมพลิจูดของคลื่นพาหะเปลี่ยนแปลงตามกฎของสัญญาณมอดูเลชั่น 2. การมอดูเลชั่นความถี่: การมอดูเลชั่นสัญญาณเพื่อเปลี่ยนความถี่ของการสั่นของเลเซอร์ 3. การมอดูเลชั่นเฟส: การมอดูเลชั่นสัญญาณเพื่อเปลี่ยนเฟสของการสั่นของเลเซอร์
ตัวปรับความเข้มแสงอิเล็กโทรออปติก
หลักการของการปรับความเข้มแสงด้วยไฟฟ้าเชิงแสง คือการปรับความเข้มแสงตามหลักการแทรกสอดของแสงโพลาไรซ์โดยใช้ปรากฏการณ์ไฟฟ้าเชิงแสงของผลึก ปรากฏการณ์ไฟฟ้าเชิงแสงของผลึกหมายถึงปรากฏการณ์ที่ดัชนีหักเหของผลึกเปลี่ยนแปลงไปภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าภายนอก ส่งผลให้เกิดความแตกต่างของเฟสระหว่างแสงที่ผ่านผลึกในทิศทางโพลาไรซ์ที่ต่างกัน ทำให้สถานะโพลาไรซ์ของแสงเปลี่ยนแปลงไป
ตัวปรับเฟสแบบอิเล็กโทรออปติก
หลักการปรับเฟสด้วยไฟฟ้าเชิงแสง: มุมเฟสของการสั่นของเลเซอร์จะเปลี่ยนแปลงไปตามกฎของสัญญาณปรับเฟส
นอกเหนือจากการปรับความเข้มแสงด้วยไฟฟ้าและการปรับเฟสด้วยไฟฟ้าที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว ยังมีตัวปรับสัญญาณเลเซอร์อีกหลายประเภท เช่น ตัวปรับสัญญาณไฟฟ้าเชิงแสงแบบแนวขวาง ตัวปรับสัญญาณคลื่นเดินทางด้วยไฟฟ้า ตัวปรับสัญญาณไฟฟ้าเชิงแสงแบบเคอร์ ตัวปรับสัญญาณอะคูสติกเชิงแสง ตัวปรับสัญญาณแมกเนติกเชิงแสง ตัวปรับสัญญาณแบบแทรกสอด และตัวปรับสัญญาณแสงเชิงพื้นที่
วันที่เผยแพร่: 26 สิงหาคม 2567