Օպտիկական մոդուլյատորի հիմնական սկզբունքը

Օպտիկական մոդուլյատոր, որն օգտագործվում է լույսի ինտենսիվությունը կառավարելու համար, էլեկտրաօպտիկական, ջերմաօպտիկական, ակուստոօպտիկական, բոլոր օպտիկականների դասակարգում, էլեկտրաօպտիկական էֆեկտի հիմնական տեսություն։
Օպտիկական մոդուլյատորը բարձր արագության և կարճ հեռավորության օպտիկական կապի ամենակարևոր ինտեգրված օպտիկական սարքերից մեկն է: Լույսի մոդուլյատորը, իր մոդուլյացիայի սկզբունքի համաձայն, կարելի է բաժանել էլեկտրաօպտիկական, ջերմաօպտիկական, ակուստոօպտիկական, բոլոր օպտիկական և այլն, որոնք հիմնված են էլեկտրաօպտիկական էֆեկտի տարբեր ձևերի՝ ակուստոօպտիկական էֆեկտի, մագնիսաօպտիկական էֆեկտի, Ֆրանց-Կելդիշի էֆեկտի, քվանտային հորատանցքի Շտարկի էֆեկտի, կրիչի դիսպերսիայի էֆեկտի վրա:

Theէլեկտրաօպտիկական մոդուլյատորսարք է, որը կարգավորում է ելքային լույսի բեկման ցուցիչը, կլանողականությունը, ամպլիտուդը կամ փուլը՝ լարման կամ էլեկտրական դաշտի փոփոխության միջոցով: Այն գերազանցում է մոդուլյատորների այլ տեսակներին կորստի, էներգիայի սպառման, արագության և ինտեգրման առումով, և նաև ներկայումս ամենատարածված մոդուլյատորն է: Օպտիկական փոխանցման, փոխանցման և ընդունման գործընթացում օպտիկական մոդուլյատորն օգտագործվում է լույսի ինտենսիվությունը կառավարելու համար, և դրա դերը շատ կարևոր է:

Լույսի մոդուլյացիայի նպատակն է վերափոխել ցանկալի ազդանշանը կամ փոխանցվող տեղեկատվությունը, ներառյալ «ֆոնային ազդանշանի վերացումը, աղմուկի վերացումը և միջամտության կանխումը», որպեսզի այն հեշտ լինի մշակել, փոխանցել և հայտնաբերել։

Մոդուլյացիայի տեսակները կարելի է բաժանել երկու լայն կատեգորիայի՝ կախված նրանից, թե որտեղ է տեղեկատվությունը բեռնվում լույսի ալիքի վրա.

Մեկը լույսի աղբյուրի շարժիչ ուժն է, որը մոդուլացվում է էլեկտրական ազդանշանով, մյուսը՝ հեռարձակումն անմիջականորեն մոդուլացնելը։

Առաջինը հիմնականում օգտագործվում է օպտիկական կապի համար, իսկ երկրորդը՝ օպտիկական զգայունության համար։ Կարճ ասած՝ ներքին մոդուլյացիա և արտաքին մոդուլյացիա։

Մոդուլյացիայի մեթոդի համաձայն, մոդուլյացիայի տեսակը հետևյալն է.

1) Ինտենսիվության մոդուլյացիա;

2) Փուլային մոդուլյացիա;

3) Բևեռացման մոդուլյացիա;

4) Հաճախականության և ալիքի երկարության մոդուլյացիա։

1.1, ինտենսիվության մոդուլյացիա

Լույսի ինտենսիվության մոդուլյացիան լույսի ինտենսիվությունն է որպես մոդուլյացիայի օբյեկտ, արտաքին գործոնների օգտագործումը լույսի ազդանշանի հաստատուն հոսանքի չափման կամ դանդաղ փոփոխության՝ լույսի ազդանշանի ավելի արագ հաճախականության փոփոխության համար, որպեսզի AC հաճախականության ընտրության ուժեղացուցիչը կարողանա օգտագործվել ուժեղացնելու համար, ապա անընդհատ չափվող քանակը։

1.2, փուլային մոդուլյացիա

Լույսի ալիքների փուլը փոխելու և փուլային փոփոխությունները հայտնաբերելու միջոցով ֆիզիկական մեծությունները չափելու համար արտաքին գործոնների օգտագործման սկզբունքը կոչվում է օպտիկական փուլային մոդուլյացիա։

Լույսի ալիքի փուլը որոշվում է լույսի տարածման ֆիզիկական երկարությամբ, տարածման միջավայրի բեկման ցուցիչով և դրա բաշխմամբ, այսինքն՝ լույսի ալիքի փուլի փոփոխությունը կարող է առաջանալ վերը նշված պարամետրերը փոխելով՝ փուլային մոդուլյացիա ստանալու համար։

Քանի որ լույսի դետեկտորը, որպես կանոն, չի կարող ընկալել լույսի ալիքի փուլի փոփոխությունը, մենք պետք է օգտագործենք լույսի ինտերֆերենցիայի տեխնոլոգիան՝ փուլի փոփոխությունը լույսի ինտենսիվության փոփոխության վերածելու համար, որպեսզի հասնենք արտաքին ֆիզիկական մեծությունների հայտնաբերմանը, հետևաբար, օպտիկական փուլային մոդուլյացիան պետք է ներառի երկու մաս՝ մեկը լույսի ալիքի փուլային փոփոխության առաջացման ֆիզիկական մեխանիզմն է, երկրորդը՝ լույսի ինտերֆերենցիան։

1.3. Բևեռացման մոդուլյացիա

Լույսի մոդուլյացիան ապահովելու ամենապարզ ձևը երկու բևեռացնողները միմյանց նկատմամբ պտտելն է։ Մալուսի թեորեմի համաձայն՝ ելքային լույսի ինտենսիվությունը I=I0cos2α է։

Որտեղ՝ I0-ն ներկայացնում է երկու բևեռացնողների կողմից անցնող լույսի ինտենսիվությունը, երբ գլխավոր հարթությունը հաստատուն է, իսկ alpha-ն՝ երկու բևեռացնողների գլխավոր հարթությունների միջև եղած անկյունը։

1.4 Հաճախականության և ալիքի երկարության մոդուլյացիա

Լույսի հաճախականությունը կամ ալիքի երկարությունը փոխելու և լույսի հաճախականության կամ ալիքի երկարության փոփոխությունները հայտնաբերելու միջոցով արտաքին գործոնների օգտագործման և արտաքին ֆիզիկական մեծությունների չափման սկզբունքը կոչվում է լույսի հաճախականության և ալիքի երկարության մոդուլյացիա։