Optical modulator คืออะไร?
ตัวปรับแสงมักใช้เพื่อควบคุมคุณสมบัติของลำแสง เช่น ลำแสงเลเซอร์ อุปกรณ์นี้สามารถควบคุมคุณสมบัติของลำแสงได้ เช่น กำลังแสงหรือเฟส ตัวปรับแสงตามลักษณะของลำแสงที่ถูกปรับเรียกว่าตัวปรับความเข้มข้น, ตัวปรับเฟสตัวปรับโพลาไรซ์ ตัวปรับแสงเชิงพื้นที่ ฯลฯ ตัวปรับแสงประเภทต่างๆ สามารถใช้ได้ในแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น การสื่อสารผ่านใยแก้วนำแสง อุปกรณ์แสดงผล เลเซอร์แบบ Q-switched หรือ mode-locked และการวัดแสง
ประเภทตัวปรับแสงแบบออปติคัล
มีตัวปรับเปลี่ยนหลายประเภท:
1. ตัวปรับคลื่นอะคูสติกออปติก (Acousto-optic modulator) คือตัวปรับคลื่นที่อาศัยปรากฏการณ์อะคูสติกออปติก ใช้เพื่อสลับหรือปรับแอมพลิจูดของลำแสงเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง เปลี่ยนความถี่แสง หรือเปลี่ยนทิศทางของพื้นที่
2. การตัวปรับแสงไฟฟ้าใช้เอฟเฟกต์อิเล็กโทรออปติกในกล่องบับเบิ้ลเคอร์ส สามารถปรับสถานะโพลาไรเซชัน เฟส หรือกำลังของลำแสง หรือใช้สำหรับการสกัดพัลส์ตามที่กล่าวไว้ในหัวข้อเกี่ยวกับเครื่องขยายสัญญาณพัลส์อัลตราสั้น
3. ตัวปรับการดูดซับไฟฟ้าคือตัวปรับความเข้มข้นที่ใช้ในเครื่องส่งสัญญาณข้อมูลในการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง
(4) ตัวปรับสัญญาณรบกวน เช่น ตัวปรับ Mach-Zehnder มักใช้ในวงจรรวมโฟตอนิกส์สำหรับการส่งข้อมูลแบบออปติก
5. ตัวปรับสัญญาณใยแก้วนำแสงสามารถมีพื้นฐานอยู่บนหลักการที่หลากหลาย อาจเป็นอุปกรณ์ใยแก้วนำแสงจริง หรืออาจเป็นส่วนประกอบของตัวเครื่องที่มีสายไฟเบอร์ออปติกแบบพิกเทลก็ได้
6. ตัวปรับสัญญาณคริสตัลเหลวเหมาะสำหรับการประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์แสดงผลแบบออปติคัลหรือพัลส์เชปเปอร์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นตัวปรับสัญญาณแสงเชิงพื้นที่ ซึ่งหมายความว่าการส่งผ่านจะแตกต่างกันไปตามพื้นที่ ซึ่งสามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์แสดงผลได้
7. ดิสก์มอดูเลตสามารถเปลี่ยนกำลังของลำแสงได้เป็นระยะๆ ซึ่งใช้ในการวัดแสงเฉพาะบางอย่าง (เช่น การใช้เครื่องขยายสัญญาณล็อคอิน)
8. ตัวปรับเปลี่ยนไมโครแมคคานิคส์ (ระบบไมโครแมคคานิคส์, MEMS) เช่น วาล์วแสงที่ใช้ซิลิกอนและอาร์เรย์กระจกสองมิติมีความสำคัญอย่างยิ่งในจอฉายภาพ
9. ตัวปรับสัญญาณแสงแบบรวม เช่น ตัวปรับสัญญาณแสงไฟฟ้า สามารถใช้พื้นที่ลำแสงขนาดใหญ่และยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับสถานการณ์กำลังสูงได้อีกด้วย ตัวปรับสัญญาณแบบไฟเบอร์คัปเปิล ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นตัวปรับสัญญาณท่อนำคลื่นที่มีสายไฟเบอร์พิกเทล สามารถนำไปติดตั้งเข้ากับระบบไฟเบอร์ออปติกได้ง่าย
การประยุกต์ใช้ตัวปรับเปลี่ยนแสง
ตัวปรับสัญญาณแสงมีการใช้งานที่หลากหลายในหลายสาขา ขอบเขตการใช้งานหลักของตัวปรับสัญญาณแสงและการใช้งานเฉพาะมีดังนี้:
1. การสื่อสารด้วยแสง: ในระบบการสื่อสารด้วยแสง ตัวปรับสัญญาณแสงถูกใช้เพื่อปรับแอมพลิจูด ความถี่ และเฟสของสัญญาณแสงเพื่อส่งข้อมูล โดยทั่วไปจะใช้ในขั้นตอนสำคัญๆ เช่น การแปลงสัญญาณแสง การมอดูเลตสัญญาณแสง และการดีมอดูเลต ตัวปรับสัญญาณไฟฟ้า-ออปติกมีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบการสื่อสารด้วยแสงความเร็วสูง ซึ่งใช้ในการแปลงสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์เป็นสัญญาณแสง และทำการเข้ารหัสและส่งข้อมูล การปรับความเข้มหรือเฟสของสัญญาณแสงทำให้สามารถทำงานต่างๆ เช่น การสลับแสง การควบคุมอัตราการมอดูเลต และการมอดูเลตสัญญาณได้
2. การตรวจจับด้วยแสง: ตัวปรับแสงสามารถวัดและตรวจสอบสภาพแวดล้อมได้โดยการปรับคุณลักษณะของสัญญาณแสง ตัวอย่างเช่น การปรับเฟสหรือแอมพลิจูดของแสง สามารถสร้างไจโรสโคปใยแก้วนำแสง เซ็นเซอร์วัดแรงดันใยแก้วนำแสง ฯลฯ ได้
3. การจัดเก็บข้อมูลและการประมวลผลด้วยแสง: ตัวปรับสัญญาณแสงใช้สำหรับการจัดเก็บและการประมวลผลด้วยแสง ในหน่วยความจำแสง ตัวปรับสัญญาณแสงสามารถใช้เขียนและอ่านข้อมูลเข้าและออกจากสื่อแสง ในการประมวลผลด้วยแสง ตัวปรับสัญญาณแสงสามารถใช้สำหรับการสร้าง การกรอง การมอดูเลต และการดีมอดูเลตสัญญาณแสง
4. การถ่ายภาพด้วยแสง: ตัวปรับแสงสามารถใช้ในการปรับเฟสและแอมพลิจูดของลำแสง ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงลักษณะของภาพในการถ่ายภาพด้วยแสง ตัวอย่างเช่น ตัวปรับสนามแสงสามารถใช้การปรับเฟสแบบสองมิติเพื่อเปลี่ยนความยาวโฟกัสและระยะโฟกัสของลำแสง
5. การควบคุมสัญญาณรบกวนทางแสง: ตัวปรับสัญญาณแสงสามารถควบคุมความเข้มและความถี่ของแสง จึงช่วยลดหรือระงับสัญญาณรบกวนทางแสงในระบบออปติคัล สามารถนำไปใช้ในเครื่องขยายสัญญาณออปติคัล เลเซอร์ และระบบส่งสัญญาณใยแก้วนำแสง เพื่อปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนและประสิทธิภาพของระบบ
6. การใช้งานอื่นๆ: ตัวปรับสัญญาณไฟฟ้าออปติกยังใช้ในการวิเคราะห์สเปกตรัม ระบบเรดาร์ การวินิจฉัยทางการแพทย์ และสาขาอื่นๆ ในด้านสเปกโทรสโกปี ตัวปรับสัญญาณไฟฟ้าออปติกสามารถใช้เป็นส่วนประกอบของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมแสงสำหรับการวิเคราะห์และการวัดสเปกตรัม ในระบบเรดาร์ ตัวปรับสัญญาณไฟฟ้าออปติกใช้สำหรับการปรับสัญญาณและดีมอดูเลตสัญญาณ ในการวินิจฉัยทางการแพทย์ ตัวปรับสัญญาณไฟฟ้าออปติกถูกนำมาใช้ในการถ่ายภาพและการบำบัดด้วยแสง
เวลาโพสต์: 23 ธ.ค. 2567