Breve introducción a la tecnología del modulador láser

Breve introducción al lásermoduladortecnología
El láser es una onda electromagnética de alta frecuencia, debido a su buena coherencia, similar a las ondas electromagnéticas tradicionales (como las utilizadas en radio y televisión), que actúa como onda portadora para transmitir información. El proceso de carga de información en el láser se denomina modulación, y el dispositivo que lo realiza se denomina modulador. En este proceso, el láser actúa como portador, mientras que la señal de baja frecuencia que transmite la información se denomina señal modulada.
La modulación láser se divide generalmente en modulación interna y modulación externa de dos maneras. Modulación interna: se refiere a la modulación en el proceso de oscilación del láser, es decir, modulando la señal para cambiar los parámetros de oscilación del láser, afectando así las características de salida del láser. Hay dos formas de modulación interna: 1. Controlar directamente la fuente de alimentación de bombeo del láser para ajustar la intensidad de la salida del láser. Al usar la señal para controlar la fuente de alimentación del láser, la fuerza de salida del láser puede ser controlada por la señal. 2. Los elementos de modulación se colocan en el resonador, y las características físicas de estos elementos de modulación son controladas por la señal, y luego se cambian los parámetros del resonador para lograr la modulación de la salida del láser. La ventaja de la modulación interna es su alta eficiencia de modulación, pero la desventaja es que debido a que el modulador está ubicado en la cavidad, aumentará la pérdida en la cavidad, reducirá la potencia de salida y el ancho de banda del modulador también estará limitado por la banda de paso del resonador. Modulación externa: tras la formación del láser, el modulador se coloca en la trayectoria óptica externa al láser, modificando sus características físicas con la señal modulada. Al pasar el láser a través del modulador, se modula un parámetro de la onda luminosa. Las ventajas de la modulación externa son que la potencia de salida del láser no se ve afectada y el ancho de banda del controlador no está limitado por la banda de paso del resonador. La desventaja es su baja eficiencia de modulación.
La modulación láser se puede dividir en modulación de amplitud, modulación de frecuencia, modulación de fase y modulación de intensidad según sus propiedades de modulación. 1, modulación de amplitud: la modulación de amplitud es la oscilación que la amplitud de la portadora cambia con la ley de la señal modulada. 2, modulación de frecuencia: para modular la señal para cambiar la frecuencia de oscilación del láser. 3, modulación de fase: para modular la señal para cambiar la fase de la oscilación del láser.

Modulador de intensidad electroóptico
El principio de la modulación electroóptica de intensidad consiste en modular la intensidad según el principio de interferencia de la luz polarizada mediante el efecto electroóptico del cristal. Este efecto se refiere al fenómeno por el cual el índice de refracción del cristal cambia bajo la acción del campo eléctrico externo, lo que genera una diferencia de fase entre la luz que pasa a través del cristal en diferentes direcciones de polarización, lo que modifica el estado de polarización de la luz.

Modulador de fase electroóptico
Principio de modulación de fase electroóptica: el ángulo de fase de la oscilación del láser se modifica mediante la regla de modulación de la señal.

Además de la modulación de intensidad electroóptica y la modulación de fase electroóptica mencionadas anteriormente, existen muchos tipos de moduladores láser, como el modulador electroóptico transversal, el modulador de onda viajera electroóptica, el modulador electroóptico Kerr, el modulador acústico-óptico, el modulador magneto-óptico, el modulador de interferencia y el modulador de luz espacial.