Оптический модулятор

Оптический модулятор — это устройство, которое используется для модуляции луча света . Луч может переноситься в свободном пространстве или распространяться по оптическому волноводу ( оптическому волокну ). В зависимости от параметра светового луча, которым манипулируют, модуляторы можно разделить на амплитудные модуляторы, фазовые модуляторы, модуляторы поляризации и т. д. Часто самый простой способ получить модуляцию интенсивности светового луча — это модулировать ток, возбуждающий источник света. , например, лазерный диод . Этот вид модуляции называется прямой модуляцией , в отличие от внешней модуляции, выполняемой модулятором света. По этой причине модуляторы света, например, в оптоволоконной связи , называются внешними модуляторами света .

В лазерных диодах, где требуется узкая ширина линии, можно избежать прямой модуляции из-за эффекта «чирпинга» в широкой полосе пропускания при подаче и отключении тока к лазеру.

Оптические модуляторы используются со сверхпроводниками , которые работают должным образом только при низких температурах, обычно чуть выше абсолютного нуля . Оптические модуляторы преобразуют информацию, переносимую электрическим током в электромагните, в свет.

Классификация оптических модуляторов

По свойствам материала, который используется для модуляции светового луча, модуляторы делятся на две группы: абсорбционные модуляторы и рефракционные модуляторы . В абсорбционных модуляторах изменяется коэффициент поглощения материала, в модуляторах преломления – показатель преломления материала.

Коэффициентом поглощения материала в модуляторе можно манипулировать с помощью эффекта Франца-Келдыша , квантово-ограниченного эффекта Штарка , экситонного поглощения, изменения уровня Ферми или изменения концентрации свободных носителей заряда. Обычно, если таких эффектов проявляется одновременно несколько, модулятор называют электроабсорбционным.

Рефракционные модуляторы чаще всего используют электрооптический эффект . Некоторые модуляторы используют акустооптический эффект или магнитооптический эффект или используют изменения поляризации в жидких кристаллах . Рефракционные модуляторы названы по соответствующему эффекту: то есть электрооптические модуляторы, акустооптические модуляторы и т. д. Эффект рефракционного модулятора любого из упомянутых выше типов заключается в изменении фазы светового луча. Фазовая модуляция может быть преобразована в амплитудную с помощью интерферометра или направленного ответвителя.

Отдельным случаем модуляторов являются пространственные модуляторы света (ПМС). Роль SLM заключается в модификации двумерного распределения амплитуды и/или фазы оптической волны.

См. также

• Акустооптический модулятор
• Электроабсорбционный модулятор
• Электрооптический модулятор , использующий электрооптический эффект.