Optical modulator คืออะไร?
เครื่องควบคุมแสงมักใช้เพื่อควบคุมคุณสมบัติของลำแสง เช่น ลำแสงเลเซอร์ อุปกรณ์นี้สามารถควบคุมคุณสมบัติของลำแสง เช่น กำลังแสงหรือเฟส ตัวปรับแสงตามลักษณะของลำแสงที่ปรับแสงเรียกว่าตัวปรับความเข้มข้น, ตัวปรับเฟสตัวปรับโพลาไรซ์ ตัวปรับแสงเชิงพื้นที่ ฯลฯ ตัวปรับแสงประเภทต่างๆ สามารถใช้ได้ในแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก อุปกรณ์แสดงผล เลเซอร์แบบ Q-switched หรือ mode-locked และการวัดแสง
ประเภทโมดูเลเตอร์ออปติคอล
มีโมดูเลเตอร์หลายประเภทที่แตกต่างกัน:
1. ตัวปรับคลื่นแสงแบบอะคูสโตออปติก (Acousto-optic modulator) คือตัวปรับคลื่นแสงที่ใช้เอฟเฟกต์อะคูสโตออปติกเป็นตัวปรับคลื่นแสง ใช้เพื่อสลับหรือปรับแอมพลิจูดของลำแสงเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง เปลี่ยนความถี่ของแสง หรือเปลี่ยนทิศทางของอวกาศ
2. การเครื่องปรับคลื่นแสงไฟฟ้าใช้เอฟเฟกต์อิเล็กโทรออปติกในกล่องบับเบิลเคอร์ส สามารถปรับสถานะโพลาไรเซชัน เฟส หรือกำลังของลำแสง หรือใช้สำหรับการสกัดพัลส์ตามที่ระบุไว้ในส่วนของเครื่องขยายสัญญาณพัลส์อัลตราสั้น
3. ตัวปรับการดูดซับไฟฟ้าคือตัวปรับความเข้มข้นที่ใช้ในเครื่องส่งสัญญาณข้อมูลในระบบสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง
(4) ตัวปรับสัญญาณรบกวน เช่น ตัวปรับ Mach-Zehnder มักใช้ในวงจรรวมโฟตอนิกส์สำหรับการส่งข้อมูลด้วยแสง
5. ตัวปรับสัญญาณไฟเบอร์ออปติกสามารถทำงานบนหลักการต่างๆ ได้มากมาย โดยอาจเป็นอุปกรณ์ไฟเบอร์ออปติกจริง หรืออาจเป็นส่วนประกอบของตัวเครื่องที่มีสายไฟเบอร์ออปติก
6. โมดูเลเตอร์คริสตัลเหลวเหมาะสำหรับการใช้งานกับอุปกรณ์แสดงผลแบบออปติคัลหรือตัวปรับพัลส์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นโมดูเลเตอร์แสงเชิงพื้นที่ได้ ซึ่งหมายความว่าการส่งผ่านจะแตกต่างกันไปตามพื้นที่ ซึ่งสามารถใช้ในอุปกรณ์แสดงผลได้
7. ดิสก์มอดูเลชั่นสามารถเปลี่ยนกำลังของลำแสงเป็นระยะๆ ซึ่งใช้ในการวัดทางแสงบางอย่างโดยเฉพาะ (เช่น การใช้เครื่องขยายสัญญาณล็อคอิน)
8. ตัวปรับเปลี่ยนไมโครแมคคานิกส์ (ระบบไมโครแมคคานิกส์ MEMS) เช่น วาล์วแสงที่ใช้ซิลิกอน และอาร์เรย์กระจกสองมิติ มีความสำคัญอย่างยิ่งในการแสดงภาพแบบฉายภาพ
9. ตัวปรับแสงแบบรวม เช่น ตัวปรับแสงไฟฟ้า สามารถใช้พื้นที่ลำแสงขนาดใหญ่ได้ และยังสามารถนำไปใช้กับสถานการณ์ที่มีกำลังสูงได้อีกด้วย ตัวปรับแสงแบบเชื่อมต่อด้วยไฟเบอร์ ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นตัวปรับแสงแบบท่อนำคลื่นที่มีสายไฟเบอร์แบบหางเปีย สามารถผสานเข้ากับระบบไฟเบอร์ออปติกได้ง่าย
การประยุกต์ใช้ตัวปรับแสงออปติคอล
ตัวปรับแสงมีการใช้งานที่หลากหลายในหลายสาขา ต่อไปนี้คือพื้นที่การใช้งานหลักของตัวปรับแสงและการใช้งานเฉพาะ:
1. การสื่อสารด้วยแสง: ในระบบการสื่อสารด้วยแสง ตัวปรับแสงจะถูกใช้เพื่อปรับแอมพลิจูด ความถี่ และเฟสของสัญญาณแสงเพื่อส่งข้อมูล โดยทั่วไปจะใช้ในขั้นตอนสำคัญ เช่น การแปลงไฟฟ้าแสง การมอดูเลตสัญญาณแสง และการดีมอดูเลต ตัวปรับแสงไฟฟ้ามีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบการสื่อสารด้วยแสงความเร็วสูง ซึ่งใช้ในการแปลงสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์เป็นสัญญาณแสงและดำเนินการเข้ารหัสและส่งข้อมูล ด้วยการปรับความเข้มหรือเฟสของสัญญาณแสง จึงสามารถบรรลุฟังก์ชันการสลับแสง การควบคุมอัตราการมอดูเลต และการมอดูเลตสัญญาณได้
2. การตรวจจับด้วยแสง: ตัวปรับแสงสามารถวัดและตรวจสอบสภาพแวดล้อมได้โดยการปรับลักษณะของสัญญาณแสง ตัวอย่างเช่น การปรับเฟสหรือแอมพลิจูดของแสง ไจโรสโคปไฟเบอร์ออปติก เซ็นเซอร์วัดแรงดันไฟเบอร์ออปติก ฯลฯ สามารถทำได้
3. การจัดเก็บข้อมูลและการประมวลผลด้วยแสง: ตัวปรับแสงใช้สำหรับการจัดเก็บด้วยแสงและการประมวลผลด้วยแสง ในหน่วยความจำแสง ตัวปรับแสงสามารถใช้ในการเขียนและอ่านข้อมูลเข้าและออกจากสื่อแสง ในการประมวลผลด้วยแสง ตัวปรับแสงสามารถใช้สำหรับการสร้าง การกรอง การปรับเปลี่ยน และการถอดสัญญาณแสง
4. การสร้างภาพด้วยแสง: ตัวปรับแสงสามารถใช้ในการปรับเฟสและแอมพลิจูดของลำแสง จึงทำให้ลักษณะของภาพในการถ่ายภาพด้วยแสงเปลี่ยนไป ตัวอย่างเช่น ตัวปรับสนามแสงสามารถใช้การปรับเฟสแบบสองมิติเพื่อเปลี่ยนความยาวโฟกัสและระยะโฟกัสของลำแสงได้
5. การควบคุมสัญญาณรบกวนแบบออปติคัล: ตัวปรับสัญญาณออปติคัลสามารถควบคุมความเข้มและความถี่ของแสงได้ จึงลดหรือระงับสัญญาณรบกวนแบบออปติคัลในระบบออปติคัลได้ สามารถใช้ในเครื่องขยายสัญญาณออปติคัล เลเซอร์ และระบบส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติกเพื่อปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนและประสิทธิภาพของระบบ
6. การใช้งานอื่นๆ: ตัวปรับแสงไฟฟ้ายังใช้ในการวิเคราะห์สเปกตรัม ระบบเรดาร์ การวินิจฉัยทางการแพทย์ และสาขาอื่นๆ ในระบบสเปกโตรสโคปี ตัวปรับแสงไฟฟ้าสามารถใช้เป็นส่วนประกอบของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมออปติกสำหรับการวิเคราะห์และการวัดสเปกตรัม ในระบบเรดาร์ ตัวปรับแสงไฟฟ้าใช้สำหรับการปรับสัญญาณและดีมอดูเลต ในการวินิจฉัยทางการแพทย์ ตัวปรับแสงไฟฟ้าใช้ในการสร้างภาพด้วยแสงและการบำบัดด้วยแสง
เวลาโพสต์: 23-12-2024