ოპტიკური მოდულატორი, გამოიყენება სინათლის ინტენსივობის სამართავად, ელექტროოპტიკური, თერმოოპტიკური, აკუსტოოპტიკური, ყველა ოპტიკური ტექნოლოგიის კლასიფიკაცია, ელექტროოპტიკური ეფექტის ძირითადი თეორია.
ოპტიკური მოდულატორი მაღალსიჩქარიანი და მოკლე დიაპაზონის ოპტიკური კომუნიკაციის ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი ინტეგრირებული ოპტიკური მოწყობილობაა. სინათლის მოდულატორი თავისი მოდულაციის პრინციპის მიხედვით შეიძლება დაიყოს ელექტროოპტიკურ, თერმოოპტიკურ, აკუსტოოპტიკურ, ყველა ოპტიკურ და ა.შ., რომლებიც დაფუძნებულია ელექტროოპტიკური ეფექტის სხვადასხვა ფორმაზე, აკუსტოოპტიკურ ეფექტზე, მაგნიტოოპტიკურ ეფექტზე, ფრანც-კელდიშის ეფექტზე, კვანტურ ჭის სტარკის ეფექტზე, მატარებლის დისპერსიის ეფექტზე.
ისელექტროოპტიკური მოდულატორიარის მოწყობილობა, რომელიც არეგულირებს გამომავალი სინათლის გარდატეხის მაჩვენებელს, შთანთქმის უნარს, ამპლიტუდას ან ფაზას ძაბვის ან ელექტრული ველის ცვლილების გზით. ის აღემატება სხვა ტიპის მოდულატორებს დანაკარგების, ენერგომოხმარების, სიჩქარისა და ინტეგრაციის თვალსაზრისით და ასევე წარმოადგენს ამჟამად ყველაზე ფართოდ გამოყენებულ მოდულატორს. ოპტიკური გადაცემის, გადაცემისა და მიღების პროცესში, ოპტიკური მოდულატორი გამოიყენება სინათლის ინტენსივობის სამართავად და მისი როლი ძალიან მნიშვნელოვანია.
სინათლის მოდულაციის მიზანია სასურველი სიგნალის ან გადაცემული ინფორმაციის გარდაქმნა, მათ შორის „ფონური სიგნალის აღმოფხვრა, ხმაურის აღმოფხვრა და ჩარევის საწინააღმდეგო“, რათა გაადვილდეს მისი დამუშავება, გადაცემა და აღმოჩენა.
მოდულაციის ტიპები შეიძლება დაიყოს ორ ფართო კატეგორიად, იმისდა მიხედვით, თუ სად იტვირთება ინფორმაცია სინათლის ტალღაზე:
ერთი არის ელექტრული სიგნალით მოდულირებული სინათლის წყაროს მამოძრავებელი ძალა; მეორე კი მაუწყებლობის პირდაპირი მოდულირებაა.
პირველი ძირითადად გამოიყენება ოპტიკური კომუნიკაციისთვის, ხოლო მეორე - ოპტიკური ზონდირებისთვის. მოკლედ: შიდა მოდულაცია და გარე მოდულაცია.
მოდულაციის მეთოდის მიხედვით, მოდულაციის ტიპია:
2) ფაზის მოდულაცია;
3) პოლარიზაციის მოდულაცია;
4) სიხშირისა და ტალღის სიგრძის მოდულაცია.
1.1, ინტენსივობის მოდულაცია
სინათლის ინტენსივობის მოდულაცია არის სინათლის ინტენსივობის, როგორც მოდულაციის ობიექტის, გამოყენება გარე ფაქტორების გასაზომად DC ან ნელი ცვლილება სინათლის სიგნალის უფრო სწრაფ სიხშირულ ცვლილებად, ისე, რომ AC სიხშირის შერჩევის გამაძლიერებელი შეიძლება გამოყენებულ იქნას გაძლიერებისთვის, შემდეგ კი რაოდენობის უწყვეტად გაზომვა.
1.2, ფაზის მოდულაცია
სინათლის ტალღების ფაზის შესაცვლელად გარე ფაქტორების გამოყენებისა და ფაზური ცვლილებების აღმოჩენით ფიზიკური სიდიდეების გაზომვის პრინციპს ოპტიკური ფაზური მოდულაცია ეწოდება.
სინათლის ტალღის ფაზა განისაზღვრება სინათლის გავრცელების ფიზიკური სიგრძით, გავრცელების საშუალების გარდატეხის ინდექსით და მისი განაწილებით, ანუ სინათლის ტალღის ფაზის ცვლილება შეიძლება გენერირდეს ზემოთ ჩამოთვლილი პარამეტრების შეცვლით ფაზური მოდულაციის მისაღწევად.
რადგან სინათლის დეტექტორი, როგორც წესი, ვერ აღიქვამს სინათლის ტალღის ფაზის ცვლილებას, გარე ფიზიკური სიდიდეების აღმოსაჩენად, ფაზის ცვლილების სინათლის ინტენსივობის ცვლილებად გარდასაქმნელად სინათლის ინტერფერენციის ტექნოლოგია უნდა გამოვიყენოთ, ამიტომ ოპტიკური ფაზის მოდულაცია ორ ნაწილს უნდა მოიცავდეს: ერთი არის სინათლის ტალღის ფაზის ცვლილების გენერირების ფიზიკური მექანიზმი; მეორე კი სინათლის ინტერფერენცია.
1.3. პოლარიზაციის მოდულაცია
სინათლის მოდულაციის მიღწევის უმარტივესი გზა ორი პოლარიზატორის ერთმანეთთან მიმართებაში მობრუნებაა. მალუსის თეორემის თანახმად, გამომავალი სინათლის ინტენსივობაა I=I0cos2α.
სადაც: I0 წარმოადგენს ორი პოლარიზატორის მიერ გატარებული სინათლის ინტენსივობას, როდესაც მთავარი სიბრტყე თანმიმდევრულია; ალფა წარმოადგენს კუთხეს ორი პოლარიზატორის მთავარ სიბრტყეებს შორის.
1.4 სიხშირისა და ტალღის სიგრძის მოდულაცია
სინათლის სიხშირის ან ტალღის სიგრძის შესაცვლელად გარე ფაქტორების გამოყენებით და სინათლის სიხშირის ან ტალღის სიგრძის ცვლილებების აღმოჩენით გარე ფიზიკური სიდიდეების გაზომვის პრინციპს სინათლის სიხშირისა და ტალღის სიგრძის მოდულაცია ეწოდება.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 1 აგვისტო