Classificazione e schema di modulazione del modulatore laser
Modulatore laserè un tipo di componente laser di controllo, non è né così basilare come cristalli, lenti e altri componenti, né così altamente integrato come i laser,apparecchiature laser, è un alto grado di integrazione, tipi e funzioni dei prodotti della classe di dispositivi. Dall'espressione complessa dell'onda luminosa, si può vedere che i fattori che influenzano l'onda luminosa sono l'intensità A(r), la fase Φ(r), la frequenza ω e i quattro aspetti della direzione di propagazione, controllando questi fattori è possibile cambiare lo stato dell'onda luminosa, il modulatore laser corrispondente è ilmodulatore di intensitàmodulatore di fase, traslatore di frequenza e deflettore.
1. Modulatore di intensità: utilizzato per modulare l'intensità o l'ampiezza del laser, di cui gli attenuatori ottici e i gate ottici sono i più rappresentativi, così come i dispositivi e le apparecchiature integrate quali divisori di tempo, stabilizzatori di potenza e attenuatori di rumore.
2. Modulatore di faseUtilizzato per controllare la fase del fascio, l'aumento di fase è chiamato ritardo, la diminuzione di fase è chiamata anticipo. Esistono molti tipi di modulatori di fase, e i loro principi di funzionamento sono molto diversi, come i modulatori fotoelastici, i modulatori di fase elettro-ottici ad alta velocità LN, i fogli di ritardo di fase variabile a cristalli liquidi, ecc., sono tutti modulatori di fase basati su principi di funzionamento differenti.
3. Traslatore di frequenza: utilizzato per modificare la frequenza delle onde luminose, è ampiamente impiegato in sistemi laser di fascia alta o apparecchiature di mappatura, con il traslatore di frequenza acusto-ottico come tipico rappresentante.
4. Deflettore: utilizzato per modificare la direzione di propagazione del fascio, il sistema galvanometrico convenzionale è uno di questi, oltre al galvanometro MEMS più veloce, al deflettore elettro-ottico e al deflettore acusto-ottico.
Abbiamo un concetto generale di modulatore laser, ovvero i componenti in grado di controllare e modificare dinamicamente alcune proprietà fisiche del laser, ma per presentare in modo esaustivo i prodotti specifici di modulatore laser, un solo articolo non è sufficiente. Pertanto, concentriamoci innanzitutto sul modulatore di intensità. Il modulatore di intensità è un tipo di modulatore ampiamente utilizzato in tutti i tipi di sistemi ottici; la sua varietà e le diverse prestazioni possono essere descritte come complesse. Oggi vi presenteremo quattro schemi comuni di modulatore di intensità: schema meccanico, schema elettro-ottico, schema acusto-ottico e schema a cristalli liquidi.
1. Schema meccanico: il modulatore di intensità meccanico è il primo e più diffuso modulatore di intensità. Il principio di funzionamento consiste nel modificare il rapporto tra luce polarizzata s e luce polarizzata p mediante la rotazione di una piastra a mezza onda, e nel dividere la luce tramite un polarizzatore. Dalla regolazione manuale iniziale ai sistemi odierni altamente automatizzati e di alta precisione, lo sviluppo dei tipi di prodotto e delle applicazioni ha raggiunto un livello di grande maturità.
2. Schema elettro-ottico: il modulatore di intensità elettro-ottico può modificare l'intensità o l'ampiezza della luce polarizzata; il principio si basa sull'effetto Pockels dei cristalli elettro-ottici. Lo stato di polarizzazione del fascio polarizzato cambia dopo l'applicazione del campo elettrico al cristallo elettro-ottico, e quindi la polarizzazione viene selettivamente divisa dal polarizzatore. L'intensità della luce emessa può essere controllata modificando l'intensità del campo elettrico, e si possono raggiungere fronti di salita/discesa dell'ordine dei nanosecondi.
3. Schema acusto-ottico: il modulatore acusto-ottico può essere utilizzato anche come modulatore di intensità. Modificando l'efficienza di diffrazione, è possibile controllare la potenza della luce 0 e della luce 1 per regolare l'intensità luminosa. Il gate acusto-ottico (attenuatore ottico) presenta le caratteristiche di elevata velocità di modulazione e alta soglia di danneggiamento.
4. Soluzione a cristalli liquidi: il dispositivo a cristalli liquidi viene spesso utilizzato come piastra a onda variabile o filtro sintonizzabile; applicando una tensione di pilotaggio a entrambe le estremità della scatola a cristalli liquidi per aggiungere un elemento di polarizzazione di precisione, è possibile realizzare un otturatore a cristalli liquidi o un attenuatore variabile; il prodotto presenta un'ampia apertura passante per la luce e caratteristiche di elevata affidabilità.
Data di pubblicazione: 18 febbraio 2025