Optik modülatörIşık yoğunluğunu kontrol etmek için kullanılır; elektro-optik, termooptik, akustooptik, tüm optik sınıflandırması; elektro-optik etkinin temel teorisi.
Optik modülatör, yüksek hızlı ve kısa mesafeli optik iletişimde en önemli entegre optik cihazlardan biridir. Işık modülatörü, modülasyon prensibine göre elektro-optik, termooptik, akustooptik, tamamen optik vb. olarak sınıflandırılabilir; temel teorilerine dayanarak elektro-optik etki, akustooptik etki, magnetooptik etki, Franz-Keldysh etkisi, kuantum kuyusu Stark etkisi, taşıyıcı dağılım etkisi gibi çeşitli farklı formlarda üretilirler.
Oelektro-optik modülatörOptik modülatör, voltaj veya elektrik alanındaki değişiklikler yoluyla çıkış ışığının kırılma indisini, soğurma katsayısını, genliğini veya fazını düzenleyen bir cihazdır. Kayıp, güç tüketimi, hız ve entegrasyon açısından diğer modülatör türlerine göre üstündür ve günümüzde en yaygın kullanılan modülatördür. Optik iletim, iletim ve alım süreçlerinde, ışığın yoğunluğunu kontrol etmek için kullanılır ve rolü çok önemlidir.
Işık modülasyonunun amacı, "arka plan sinyalini ortadan kaldırma, gürültüyü giderme ve paraziti önleme" dahil olmak üzere, istenen sinyali veya iletilen bilgiyi işlenebilir, iletilebilir ve algılanabilir hale getirmek için dönüştürmektir.
Modülasyon türleri, bilginin ışık dalgasına nerede yüklendiğine bağlı olarak iki ana kategoriye ayrılabilir:
Bunlardan biri, elektrik sinyaliyle modüle edilen ışık kaynağının sürüş gücüdür; diğeri ise yayını doğrudan modüle etmektir.
İlki esas olarak optik iletişimde, ikincisi ise esas olarak optik algılamada kullanılır. Kısaca: iç modülasyon ve dış modülasyon.
Modülasyon yöntemine göre modülasyon türü şöyledir:
2) Faz modülasyonu;
3) Polarizasyon modülasyonu;
4) Frekans ve dalga boyu modülasyonu.
1.1, yoğunluk modülasyonu
Işık yoğunluğu modülasyonu, modülasyon nesnesi olarak ışık yoğunluğunu kullanarak, doğru akım (DC) veya yavaş değişen ışık sinyalini daha hızlı frekans değişimine sahip bir ışık sinyaline dönüştürmek için harici faktörlerin kullanılmasını, böylece alternatif akım (AC) frekans seçici yükseltici kullanılarak yükseltilebilmesini ve daha sonra sürekli olarak ölçülebilmesini sağlayan bir yöntemdir.
1.2, faz modülasyonu
Işık dalgalarının fazını değiştirmek için dış etkenlerden yararlanma ve faz değişikliklerini tespit ederek fiziksel nicelikleri ölçme prensibine optik faz modülasyonu denir.
Işık dalgasının fazı, ışığın fiziksel yayılım uzunluğu, yayılım ortamının kırılma indisi ve dağılımı tarafından belirlenir; yani, yukarıdaki parametreleri değiştirerek ışık dalgasının fazında değişiklik oluşturulabilir ve böylece faz modülasyonu elde edilebilir.
Işık dedektörü genellikle ışık dalgasının faz değişimini algılayamadığı için, dış fiziksel niceliklerin tespitini sağlamak amacıyla, faz değişimini ışık yoğunluğu değişimine dönüştürmek için ışığın girişim teknolojisini kullanmalıyız; bu nedenle, optik faz modülasyonu iki bölümden oluşmalıdır: birincisi, ışık dalgasının faz değişimini oluşturan fiziksel mekanizma; ikincisi ise ışığın girişimi.
1.3. Polarizasyon modülasyonu
Işık modülasyonunu sağlamanın en basit yolu, iki polarizörü birbirine göre döndürmektir. Malus teoremi uyarınca, çıkış ışık yoğunluğu I=I0cos2α'dır.
Burada: I0, ana düzlem tutarlı olduğunda iki polarizörden geçen ışık yoğunluğunu temsil eder; Alfa ise iki polarizörün ana düzlemleri arasındaki açıyı temsil eder.
1.4 Frekans ve dalga boyu modülasyonu
Işığın frekansını veya dalga boyunu değiştirmek için dış etkenler kullanma ve ışığın frekansındaki veya dalga boyundaki değişiklikleri algılayarak dış fiziksel nicelikleri ölçme prensibine ışığın frekans ve dalga boyu modülasyonu denir.
Yayın tarihi: 01 Ağustos 2023