Modulatore ottico, utilizzato per controllare l'intensità della luce, classificazione di elettro-ottica, termo-ottica, acusto-ottica, tutti gli effetti ottici, teoria di base dell'effetto elettro-ottico.
Il modulatore ottico è uno dei dispositivi ottici integrati più importanti nelle comunicazioni ottiche ad alta velocità e a corto raggio. In base al principio di modulazione, il modulatore di luce può essere suddiviso in elettro-ottico, termo-ottico, acusto-ottico, completamente ottico, ecc., e si basa sulla teoria di base che prevede diverse forme di effetto elettro-ottico, acusto-ottico, magneto-ottico, effetto Franz-Keldysh, effetto Stark a pozzo quantico ed effetto di dispersione dei portatori.
ILmodulatore elettro-otticoÈ un dispositivo che regola l'indice di rifrazione, l'assorbanza, l'ampiezza o la fase della luce in uscita attraverso la variazione di tensione o di campo elettrico. È superiore ad altri tipi di modulatori in termini di perdite, consumo energetico, velocità e integrazione, ed è anche il modulatore più ampiamente utilizzato attualmente. Nel processo di trasmissione ottica, trasmissione e ricezione, il modulatore ottico viene utilizzato per controllare l'intensità della luce e il suo ruolo è molto importante.
Lo scopo della modulazione della luce è quello di trasformare il segnale desiderato o le informazioni trasmesse, tra cui "l'eliminazione del segnale di fondo, l'eliminazione del rumore e l'anti-interferenza", in modo da facilitarne l'elaborazione, la trasmissione e il rilevamento.
I tipi di modulazione possono essere suddivisi in due grandi categorie, a seconda di dove le informazioni vengono caricate sull'onda luminosa:
Uno è la potenza di pilotaggio della sorgente luminosa modulata dal segnale elettrico; l'altro è la modulazione diretta della trasmissione.
Il primo è utilizzato principalmente per le comunicazioni ottiche, mentre il secondo è utilizzato principalmente per la rilevazione ottica. In breve: modulazione interna e modulazione esterna.
Secondo il metodo di modulazione, il tipo di modulazione è:
3) Modulazione di polarizzazione;
4) Modulazione di frequenza e lunghezza d'onda.
1.1, modulazione di intensità
La modulazione dell'intensità luminosa è l'intensità della luce come oggetto di modulazione, l'uso di fattori esterni per misurare la CC o la variazione lenta del segnale luminoso in una variazione di frequenza più rapida del segnale luminoso, in modo che l'amplificatore di selezione della frequenza CA possa essere utilizzato per amplificare e quindi la quantità da misurare continuamente.
1.2, modulazione di fase
Il principio di utilizzo di fattori esterni per modificare la fase delle onde luminose e di misurazione delle grandezze fisiche mediante il rilevamento delle variazioni di fase è chiamato modulazione di fase ottica.
La fase dell'onda luminosa è determinata dalla lunghezza fisica della propagazione della luce, dall'indice di rifrazione del mezzo di propagazione e dalla sua distribuzione, vale a dire che il cambiamento di fase dell'onda luminosa può essere generato modificando i parametri sopra indicati per ottenere la modulazione di fase.
Poiché il rilevatore di luce generalmente non riesce a percepire il cambiamento di fase dell'onda luminosa, dobbiamo utilizzare la tecnologia di interferenza della luce per trasformare il cambiamento di fase nel cambiamento di intensità luminosa, al fine di ottenere il rilevamento di grandezze fisiche esterne, pertanto, la modulazione di fase ottica dovrebbe includere due parti: una è il meccanismo fisico di generazione del cambiamento di fase dell'onda luminosa; la seconda è l'interferenza della luce.
1.3. Modulazione di polarizzazione
Il modo più semplice per ottenere la modulazione della luce è ruotare due polarizzatori l'uno rispetto all'altro. Secondo il teorema di Malus, l'intensità luminosa in uscita è I = I0cos2α.
Dove: I0 rappresenta l'intensità luminosa trasmessa dai due polarizzatori quando il piano principale è coerente; Alpha rappresenta l'angolo tra i due piani principali dei polarizzatori.
1.4 Modulazione di frequenza e lunghezza d'onda
Il principio di utilizzo di fattori esterni per modificare la frequenza o la lunghezza d'onda della luce e di misurazione di grandezze fisiche esterne rilevando le variazioni nella frequenza o nella lunghezza d'onda della luce è chiamato modulazione di frequenza e lunghezza d'onda della luce.
Data di pubblicazione: 01-08-2023