Tipi di modulatori laser

In primo luogo, modulazione interna e modulazione esterna
In base alla relazione relativa tra il modulatore e il laser, ilmodulazione laserpuò essere suddivisa in modulazione interna e modulazione esterna.

01 modulazione interna
Il segnale di modulazione viene eseguito nel processo di oscillazione laser, ovvero i parametri dell'oscillazione laser vengono modificati in base alla legge del segnale di modulazione, in modo da modificare le caratteristiche dell'uscita laser e ottenere la modulazione.
(1) Controllare direttamente la sorgente della pompa laser per ottenere la modulazione dell'intensità del laser in uscita e se è presente, in modo che sia controllata dall'alimentatore.
(2) L'elemento di modulazione è posizionato nel risonatore e il cambiamento delle caratteristiche fisiche dell'elemento di modulazione è controllato dal segnale per modificare i parametri del risonatore, modificando così le caratteristiche di uscita del laser.

02 Modulazione esterna
La modulazione esterna è la separazione tra la generazione del laser e la sua modulazione. Si riferisce al caricamento del segnale modulato dopo la formazione del laser, ovvero il modulatore viene posizionato nel percorso ottico all'esterno del risonatore laser.
La tensione del segnale di modulazione viene aggiunta al modulatore per modificare alcune caratteristiche fisiche del modulatore stesso, e quando il laser lo attraversa, alcuni parametri dell'onda luminosa vengono modulati, trasportando così le informazioni da trasmettere. Pertanto, la modulazione esterna non modifica i parametri del laser, ma quelli del laser in uscita, come intensità, frequenza e così via.

Secondo,modulatore laserclassificazione
In base al meccanismo di funzionamento del modulatore, esso può essere classificato inmodulazione elettroottica, modulazione acustoottica, modulazione magneto-ottica e modulazione diretta.

01 Modulazione diretta
La corrente di azionamento dellaser a semiconduttoreoppure il diodo ad emissione luminosa è modulato direttamente dal segnale elettrico, in modo che la luce in uscita sia modulata con la variazione del segnale elettrico.

(1) Modulazione TTL in modulazione diretta
Un segnale digitale TTL viene aggiunto all'alimentatore del laser, in modo che la corrente di azionamento del laser possa essere controllata tramite il segnale esterno e quindi possa essere controllata la frequenza di uscita del laser.

(2) Modulazione analogica in modulazione diretta
Oltre al segnale analogico di alimentazione del laser (ampiezza inferiore a 5 V, segnale d'onda di variazione arbitraria), è possibile impostare un ingresso del segnale esterno con una tensione diversa corrispondente alla diversa corrente di pilotaggio del laser e quindi controllare la potenza del laser in uscita.

02 Modulazione elettroottica
La modulazione che utilizza l'effetto elettro-ottico è chiamata modulazione elettro-ottica. La base fisica della modulazione elettro-ottica è l'effetto elettro-ottico, ovvero, sotto l'azione di un campo elettrico applicato, l'indice di rifrazione di alcuni cristalli cambia e, quando l'onda luminosa attraversa questo mezzo, le sue caratteristiche di trasmissione ne vengono influenzate e modificate.

03 Modulazione acusto-ottica
La base fisica della modulazione acusto-ottica è l'effetto acusto-ottico, che si riferisce al fenomeno per cui le onde luminose vengono diffuse o disperse dal campo d'onda sovrannaturale durante la propagazione nel mezzo. Quando l'indice di rifrazione di un mezzo varia periodicamente formando un reticolo di indice di rifrazione, si verifica la diffrazione durante la propagazione dell'onda luminosa nel mezzo, e l'intensità, la frequenza e la direzione della luce diffrattiva cambiano con la variazione del campo d'onda sovrannaturale.
La modulazione acusto-ottica è un processo fisico che utilizza l'effetto acusto-ottico per caricare informazioni sulla portante di frequenza ottica. Il segnale modulato viene trasmesso al trasduttore elettroacustico sotto forma di segnale elettrico (modulazione di ampiezza) e il corrispondente segnale elettrico viene convertito in campo ultrasonico. Quando l'onda luminosa attraversa il mezzo acusto-ottico, la portante ottica viene modulata e diventa un'onda a intensità modulata che "trasporta" informazioni.

04 Modulazione magneto-ottica
La modulazione magneto-ottica è un'applicazione dell'effetto di rotazione ottica elettromagnetica di Faraday. Quando le onde luminose si propagano attraverso il mezzo magneto-ottico parallelamente alla direzione del campo magnetico, il fenomeno di rotazione del piano di polarizzazione della luce polarizzata linearmente è chiamato rotazione magnetica.
Un campo magnetico costante viene applicato al mezzo per ottenere la saturazione magnetica. La direzione del campo magnetico del circuito è assiale al mezzo e la rotazione di Faraday dipende dal campo magnetico assiale della corrente. Pertanto, controllando la corrente della bobina ad alta frequenza e modificando l'intensità del campo magnetico del segnale assiale, è possibile controllare l'angolo di rotazione del piano di vibrazione ottica, in modo che l'ampiezza della luce attraverso il polarizzatore vari al variare dell'angolo θ, ottenendo così la modulazione.