Modulador óptico, utilizado para controlar la intensidad de la luz, clasificación de electroóptica, termoóptica, acustóptica, todas las ópticas, teoría básica del efecto electroóptico.
El modulador óptico es uno de los dispositivos ópticos integrados más importantes en las comunicaciones ópticas de alta velocidad y corto alcance. Según su principio de modulación, el modulador de luz se puede dividir en electroóptico, termoóptico, acustóptico, óptico integral, etc. Su teoría básica se basa en diversas formas de efecto electroóptico, acustóptico, magnetóptico, Franz-Keldysh, pozo cuántico, efecto Stark y dispersión de portadoras.
Elmodulador electroópticoEs un dispositivo que regula el índice de refracción, la absortividad, la amplitud o la fase de la luz emitida mediante la variación del voltaje o del campo eléctrico. Es superior a otros tipos de moduladores en términos de pérdida, consumo de energía, velocidad e integración, y es también el modulador más utilizado actualmente. En el proceso de transmisión y recepción óptica, el modulador óptico se utiliza para controlar la intensidad de la luz, y su función es fundamental.
El propósito de la modulación de luz es transformar la señal deseada o la información transmitida, incluyendo “eliminar la señal de fondo, eliminar el ruido y la antiinterferencia”, para que sea fácil de procesar, transmitir y detectar.
Los tipos de modulación se pueden dividir en dos amplias categorías según dónde se carga la información en la onda de luz:
Una es la potencia de accionamiento de la fuente de luz modulada por la señal eléctrica; la otra es modular la emisión directamente.
El primero se utiliza principalmente para la comunicación óptica, y el segundo, para la detección óptica. En resumen: modulación interna y modulación externa.
Según el método de modulación, el tipo de modulación es:
3) Modulación de polarización;
4) Modulación de frecuencia y longitud de onda.
1.1, modulación de intensidad
La modulación de intensidad de luz es la intensidad de la luz como objeto de modulación, el uso de factores externos para medir la CC o el cambio lento de la señal de luz en un cambio de frecuencia más rápido de la señal de luz, de modo que el amplificador de selección de frecuencia de CA se puede usar para amplificar y luego la cantidad a medir de forma continua.
1.2, modulación de fase
El principio de utilizar factores externos para cambiar la fase de las ondas de luz y medir cantidades físicas detectando cambios de fase se denomina modulación de fase óptica.
La fase de la onda de luz está determinada por la longitud física de la propagación de la luz, el índice de refracción del medio de propagación y su distribución, es decir, el cambio de la fase de la onda de luz se puede generar cambiando los parámetros anteriores para lograr la modulación de fase.
Debido a que el detector de luz generalmente no puede percibir el cambio de la fase de la onda de luz, debemos utilizar la tecnología de interferencia de luz para transformar el cambio de fase en el cambio de intensidad de luz, con el fin de lograr la detección de cantidades físicas externas, por lo tanto, la modulación de fase óptica debe incluir dos partes: una es el mecanismo físico de generar el cambio de fase de la onda de luz; La segunda es la interferencia de la luz.
1.3. Modulación de polarización
La forma más sencilla de lograr la modulación de la luz es rotar dos polarizadores uno respecto del otro. Según el teorema de Malus, la intensidad de la luz de salida es I = I0 cos 2α.
Dónde: I0 representa la intensidad de la luz que pasa por los dos polarizadores cuando el plano principal es consistente; Alfa representa el ángulo entre los planos principales de los dos polarizadores.
1.4 Modulación de frecuencia y longitud de onda
El principio de utilizar factores externos para cambiar la frecuencia o longitud de onda de la luz y medir cantidades físicas externas detectando cambios en la frecuencia o longitud de onda de la luz se denomina modulación de frecuencia y longitud de onda de la luz.
Hora de publicación: 01-ago-2023