Prvič, notranja modulacija in zunanja modulacija
Glede na relativni odnos med modulatorjem in laserjem,laserska modulacijalahko razdelimo na notranjo modulacijo in zunanjo modulacijo.
01 notranja modulacija
Modulacijski signal se izvaja v procesu laserskega nihanja, to pomeni, da se parametri laserskega nihanja spreminjajo v skladu z zakonom modulacijskega signala, tako da se spremenijo značilnosti laserskega izhoda in doseže modulacija.
(1) Neposredno krmili vir laserske črpalke, da doseže modulacijo izhodne laserske intenzivnosti in ali obstaja, tako da jo krmili napajalnik.
(2) Modulacijski element je nameščen v resonatorju, sprememba fizikalnih lastnosti modulacijskega elementa pa se krmili s signalom za spreminjanje parametrov resonatorja, s čimer se spremenijo izhodne značilnosti laserja.
02 Zunanja modulacija
Zunanja modulacija je ločitev laserske generacije in modulacije. Nanaša se na nalaganje moduliranega signala po nastanku laserja, torej je modulator nameščen na optični poti zunaj laserskega resonatorja.
Modulatorju se doda napetost modulacijskega signala, da se nekatere fizikalne značilnosti njegove faze spremenijo, in ko laser prehaja skozenj, se modulirajo nekateri parametri svetlobnega vala, ki tako prenašajo informacije. Zato zunanja modulacija ne spreminja parametrov laserja, temveč spreminja parametre izhodnega laserja, kot so intenzivnost, frekvenca itd.
Drugič,laserski modulatorklasifikacija
Glede na mehanizem delovanja modulatorja ga lahko razdelimo naelektrooptična modulacija, akustično-optična modulacija, magnetooptična modulacija in direktna modulacija.
01 Neposredna modulacija
Pogonski tokpolprevodniški laserali svetleča dioda se modulira neposredno z električnim signalom, tako da se izhodna svetloba modulira s spremembo električnega signala.
(1) TTL modulacija pri direktni modulaciji
Napajalniku laserja se doda digitalni signal TTL, tako da je mogoče z zunanjim signalom krmiliti tok laserskega pogona in nato izhodno frekvenco laserja.
(2) Analogna modulacija pri direktni modulaciji
Poleg analognega signala laserskega napajanja (amplituda signalnega vala, manjša od 5 V, se lahko zunanji signal vnese z različno napetostjo, ki ustreza različnemu pogonskemu toku laserja, in nato nadzoruje izhodno lasersko moč.
02 Elektrooptična modulacija
Modulacija z uporabo elektrooptičnega učinka se imenuje elektrooptična modulacija. Fizikalna osnova elektrooptične modulacije je elektrooptični učinek, to je, da se pod vplivom uporabljenega električnega polja lomni količnik nekaterih kristalov spremeni, in ko svetlobni val prehaja skozi ta medij, se spremenijo njegove prenosne lastnosti.
03 Akustooptična modulacija
Fizikalna osnova akustično-optične modulacije je akustično-optični učinek, ki se nanaša na pojav, da se svetlobni valovi med širjenjem v mediju razpršijo ali sipajo zaradi nadnaravnega valovnega polja. Ko se lomni količnik medija periodično spreminja in tvori lomno mrežico, pride pri širjenju svetlobnega vala v mediju do uklona, intenzivnost, frekvenca in smer difrakcijske svetlobe pa se spreminjajo s spremembo nadnaravnega valovnega polja.
Akustooptična modulacija je fizikalni proces, ki uporablja akustooptični učinek za nalaganje informacij na optični frekvenčni nosilec. Modulirani signal se na elektroakustični pretvornik prenese v obliki električnega signala (amplitudna modulacija), ustrezen električni signal pa se pretvori v ultrazvočno polje. Ko svetlobni val prehaja skozi akustooptični medij, se optični nosilec modulira in postane intenzivnostno moduliran val, ki »nosi« informacije.
04 Magneto-optična modulacija
Magnetooptična modulacija je uporaba Faradayevega elektromagnetnega optičnega rotacijskega učinka. Ko se svetlobni valovi širijo skozi magnetooptični medij vzporedno s smerjo magnetnega polja, se pojav vrtenja polarizacijske ravnine linearno polarizirane svetlobe imenuje magnetna rotacija.
Na medij se uporabi konstantno magnetno polje, da se doseže magnetna nasičenost. Smer magnetnega polja vezja je v aksialni smeri medija, Faradayeva rotacija pa je odvisna od aksialnega tokovnega magnetnega polja. Zato je mogoče z nadzorom toka visokofrekvenčne tuljave in spreminjanjem jakosti magnetnega polja aksialnega signala nadzorovati kot vrtenja optične vibracijske ravnine, tako da se amplituda svetlobe skozi polarizator spreminja s spremembo kota θ, s čimer se doseže modulacija.
Čas objave: 8. januar 2024