Cos'è la tecnologia di modulazione laser?

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La luce è un tipo di onda elettromagnetica ad alta frequenza. Possiede un'eccellente coerenza e, pertanto, come le precedenti onde elettromagnetiche (come radio e televisione), può essere utilizzata come vettore per la trasmissione di informazioni. Le informazioni "trasmesse" dal laser (inclusi linguaggio, testo, immagini, simboli, ecc.) vengono inviate al ricevitore attraverso specifici canali di trasmissione (atmosfera, fibre ottiche, ecc.) e quindi identificate e ricostruite nell'informazione originale dal ricevitore ottico. Il processo di caricamento delle informazioni su un laser è chiamato modulazione, e il dispositivo che realizza questo processo è chiamato modulatore. In questo contesto, il laser è chiamato onda portante; le informazioni a bassa frequenza che svolgono una funzione di controllo sono chiamate segnale modulato.

 

La modulazione laser può essere suddivisa in modulazione interna e modulazione esterna.

Modulazione interna: si riferisce al caricamento di segnali modulati durante il processo di oscillazione del laser, ovvero all'utilizzo di segnali modulati per modificare i parametri di oscillazione del laser, alterando così le caratteristiche di uscita del laser per ottenere la modulazione. I metodi di modulazione interna includono: 1. Controllo diretto dell'alimentatore della pompa laser per ottenere l'intensità del laser di uscita modulato. L'intensità e la presenza dell'uscita sono entrambe controllate dall'alimentatore. Se il segnale da trasmettere viene utilizzato per controllare l'alimentatore del laser, facendo sì che le variazioni di corrente attraverso il laser siano controllate dal segnale, anche il laser emesso sarà controllato dal segnale. 2. Elementi di modulazione posizionati all'interno della cavità risonante, e le proprietà fisiche degli elementi di modulazione sono controllate da segnali per modificarle, alterando così i parametri della cavità risonante e modificando le caratteristiche di uscita del laser per ottenere la modulazione. Il vantaggio della modulazione interna è la sua elevata efficienza di modulazione. Lo svantaggio è che, poiché il modulatore è posizionato all'interno della cavità, ciò equivale ad aumentare le perdite all'interno della cavità, riducendo la potenza di uscita, e la larghezza di banda del modulatore è limitata dalla banda passante della cavità risonante.

Modulazione esterna: si riferisce al posizionamento di un modulatore sul percorso ottico, all'esterno del laser, dopo la sua formazione. Le caratteristiche fisiche del modulatore vengono modificate dal segnale di modulazione. Quando il laser attraversa il modulatore, un determinato parametro dell'onda luminosa viene modulato. Il vantaggio della modulazione esterna è che non influisce sulla potenza di uscita del laser e la larghezza di banda del generatore non è limitata dalla banda passante della cavità risonante. Lo svantaggio è la bassa efficienza di modulazione.

 

La modulazione laser può essere classificata in modulazione di ampiezza, modulazione di frequenza, modulazione di fase e modulazione di intensità, ecc., a seconda della sua natura di modulazione. I modulatori comuni corrispondenti includonomodulatori di fase, modulatori di intensità, ecc. Oltre alla suddetta modulazione di intensità elettro-ottica e alla modulazione di fase elettro-ottica, esistono molti tipi dimodulatori laser, come ad esempio trasversalimodulatori elettro-otticimodulatori elettro-ottici a onda progressiva, modulatori elettro-ottici di Kerr, modulatori acusto-ottici, modulatori magneto-ottici, modulatori a interferenza e modulatori spaziali di luce, ecc.

 


Data di pubblicazione: 13 maggio 2025