ออปติคัลโมดูเลเตอร์คืออะไร?

ออปติคัลโมดูเลเตอร์คืออะไร?

โมดูเลเตอร์แสงมักใช้เพื่อควบคุมคุณสมบัติของลำแสง เช่น ลำแสงเลเซอร์ อุปกรณ์สามารถควบคุมคุณสมบัติของลำแสงได้ เช่น กำลังแสงหรือเฟส โมดูเลเตอร์ตามลักษณะของลำแสงมอดูเลตเรียกว่าโมดูเลเตอร์ความเข้ม, โมดูเลเตอร์เฟส, โมดูเลเตอร์โพลาไรซ์, โมดูเลเตอร์เชิงแสงเชิงพื้นที่ ฯลฯ โมดูเลเตอร์ประเภทต่างๆ สามารถใช้ในการใช้งานที่แตกต่างกัน เช่น การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง อุปกรณ์แสดงผล เลเซอร์สวิตช์ Q หรือล็อคโหมด และการวัดด้วยแสง

ประเภทโมดูเลเตอร์แบบออปติคอล

โมดูเลเตอร์มีหลายประเภท:

1. โมดูเลเตอร์อะคูสติกออปติกคือโมดูเลเตอร์ที่ใช้เอฟเฟกต์อะคูสติกออปติก ใช้เพื่อสลับหรือปรับแอมพลิจูดของลำแสงเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง เปลี่ยนความถี่แสง หรือเปลี่ยนทิศทางของอวกาศ

2. เดอะโมดูเลเตอร์ไฟฟ้าแก้วนำแสงใช้เอฟเฟกต์ไฟฟ้าออปติกในกล่อง Bubble Kerrs พวกมันสามารถปรับสถานะโพลาไรเซชัน เฟส หรือกำลังของลำแสง หรือใช้สำหรับการแยกพัลส์ตามที่กล่าวไว้ในหัวข้อเกี่ยวกับเครื่องขยายสัญญาณพัลส์แบบสั้นเกินขีด

3. โมดูเลเตอร์การดูดซับไฟฟ้าคือโมดูเลเตอร์ความเข้มที่ใช้ในเครื่องส่งสัญญาณข้อมูลในการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง

(4) โมดูเลเตอร์สัญญาณรบกวน เช่น โมดูเลเตอร์ Mach-Zehder มักใช้ในวงจรรวมโฟโตนิกสำหรับการส่งข้อมูลแบบออปติคอล

5. โมดูเลเตอร์ไฟเบอร์ออปติกสามารถยึดหลักการได้หลากหลาย อาจเป็นอุปกรณ์ใยแก้วนำแสงที่แท้จริงหรืออาจเป็นส่วนประกอบของร่างกายที่มีผมเปียแบบไฟเบอร์

6. โมดูเลเตอร์คริสตัลเหลวเหมาะสำหรับการใช้งานกับอุปกรณ์แสดงผลด้วยแสงหรือเครื่องแปลงสัญญาณพัลส์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นตัวปรับแสงเชิงพื้นที่ได้ ซึ่งหมายความว่าการส่งสัญญาณจะแตกต่างกันไปตามพื้นที่ ซึ่งสามารถใช้ในอุปกรณ์แสดงผลได้

7. ดิสก์การปรับสามารถเปลี่ยนกำลังของลำแสงเป็นระยะ ซึ่งใช้ในการวัดทางแสงเฉพาะบางอย่าง (เช่น การใช้เครื่องขยายสัญญาณแบบล็อคอิน)

8. โมดูเลเตอร์เครื่องกลระดับไมโคร (ระบบเครื่องกลขนาดเล็ก, MEMS) เช่น วาล์วไฟที่ใช้ซิลิกอนและอาร์เรย์กระจกสองมิติ มีความสำคัญอย่างยิ่งในการแสดงภาพฉาย

9. โมดูเลเตอร์ออปติคัลจำนวนมาก เช่น โมดูเลเตอร์แบบอิเล็กโทรออปติคัล สามารถใช้พื้นที่ลำแสงขนาดใหญ่และยังสามารถนำไปใช้กับสถานการณ์ที่มีกำลังสูงได้อีกด้วย ไฟเบอร์คู่โมดูเลเตอร์ ซึ่งมักจะเป็นโมดูเลเตอร์ท่อนำคลื่นที่มีผมเปียไฟเบอร์ สามารถรวมเข้ากับระบบไฟเบอร์ออปติกได้ง่าย

แอพลิเคชันของโมดูเลเตอร์แสง ‌

‌ ตัวปรับแสงมีการใช้งานที่หลากหลายในหลายสาขา ‌ ต่อไปนี้เป็นขอบเขตการใช้งานหลักของออปติคัลโมดูเลเตอร์และการใช้งานเฉพาะ:

1. การสื่อสารด้วยแสง: ในระบบการสื่อสารด้วยแสง ตัวปรับแสงใช้เพื่อปรับความกว้าง ความถี่ และเฟสของสัญญาณแสงเพื่อส่งข้อมูล มักใช้ในขั้นตอนสำคัญ เช่น การแปลงโฟโตอิเล็กทริก การปรับสัญญาณแสง และดีมอดูเลชั่น ‌ โมดูเลเตอร์อิเล็กโทรออปติกมีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบการสื่อสารด้วยแสงความเร็วสูง ซึ่งใช้ในการแปลงสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์เป็นสัญญาณแสงและทำให้เกิดการเข้ารหัสและการส่งข้อมูล ด้วยการมอดูเลตความเข้มหรือเฟสของสัญญาณแสง ทำให้สามารถรับรู้ถึงการทำงานของการสลับแสง การควบคุมอัตราการมอดูเลต และการมอดูเลตสัญญาณ

2. การตรวจจับด้วยแสง: ตัวปรับแสงสามารถรับรู้การวัดและการตรวจสอบสภาพแวดล้อมโดยการปรับลักษณะของสัญญาณแสง ตัวอย่างเช่น โดยการปรับเฟสหรือแอมพลิจูดของแสง ไจโรสโคปของไฟเบอร์ออปติก เซ็นเซอร์ความดันของไฟเบอร์ออปติก ฯลฯ ‌ สามารถรับรู้ได้

3. การจัดเก็บและการประมวลผลแบบออปติคอล: ตัวปรับแสงใช้สำหรับการจัดเก็บข้อมูลแบบออปติคอลและการประมวลผลแบบออปติคอล ในหน่วยความจำแบบออปติคัล ออปติคัลโมดูเลเตอร์สามารถใช้เพื่อเขียนและอ่านข้อมูลเข้าและออกจากสื่อออปติคัลได้ ในการประมวลผลทางแสง ออปติคัลโมดูเลเตอร์สามารถใช้สำหรับการขึ้นรูป การกรอง การมอดูเลชั่น และดีโมดูเลชั่นของสัญญาณแสง ‌

4. การถ่ายภาพด้วยแสง: ตัวปรับแสงสามารถใช้เพื่อปรับเฟสและความกว้างของลำแสงได้ ซึ่งจะเปลี่ยนลักษณะของภาพในการถ่ายภาพด้วยแสง ตัวอย่างเช่น โมดูเลเตอร์สนามแสงสามารถใช้การมอดูเลตเฟสสองมิติเพื่อเปลี่ยนทางยาวโฟกัสและความลึกของการโฟกัสของลำแสง ‌

5. การควบคุมสัญญาณรบกวนด้วยแสง: ตัวปรับแสงสามารถควบคุมความเข้มและความถี่ของแสงได้ จึงช่วยลดหรือระงับสัญญาณรบกวนทางแสงในระบบออปติคอล สามารถใช้ในเครื่องขยายสัญญาณแบบออปติคอล เลเซอร์ และระบบส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติก เพื่อปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนและประสิทธิภาพของระบบ ‌

6. การใช้งานอื่นๆ: โมดูเลเตอร์ไฟฟ้าแสงยังใช้ในการวิเคราะห์สเปกตรัม ระบบเรดาร์ การวินิจฉัยทางการแพทย์ และสาขาอื่นๆ ในสเปกโทรสโกปี โมดูเลเตอร์แบบอิเล็กโทรออปติคัลสามารถใช้เป็นส่วนประกอบของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมแบบออปติคอลสำหรับการวิเคราะห์และการวัดสเปกตรัม ในระบบเรดาร์ โมดูเลเตอร์แบบอิเล็กโทรออปติกจะใช้สำหรับการมอดูเลตสัญญาณและดีโมดูเลชัน ในการวินิจฉัยทางการแพทย์ โมดูเลเตอร์แบบอิเล็กโทรออปติกถูกนำมาใช้ในการถ่ายภาพและการบำบัดด้วยแสง ‌