რა არის ოპტიკური მოდულატორი?

რა არის ოპტიკური მოდულატორი?

ოპტიკური მოდულატორიხშირად გამოიყენება სინათლის სხივების თვისებების მანიპულირებისთვის, როგორიცაა ლაზერული სხივები. მოწყობილობას შეუძლია მანიპულირება სხივის თვისებებით, როგორიცაა ოპტიკური სიმძლავრე ან ფაზა. მოდულატორი მოდულირებული სხივის ბუნების მიხედვით ეწოდებაინტენსივობის მოდულატორი, ფაზის მოდულატორი, პოლარიზაციის მოდულატორი, სივრცითი ოპტიკური მოდულატორი და ა.შ. სხვადასხვა ტიპის მოდულატორები შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა აპლიკაციებში, როგორიცაა ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კომუნიკაციები, დისპლეის მოწყობილობები, Q-ჩამრთველი ან რეჟიმით ჩაკეტილი ლაზერები და ოპტიკური გაზომვები.

ოპტიკური მოდულატორის ტიპი

არსებობს რამდენიმე სხვადასხვა ტიპის მოდულატორი:

1. აკუსტო-ოპტიკური მოდულატორი არის მოდულატორი, რომელიც დაფუძნებულია აკუსტო-ოპტიკურ ეფექტზე. ისინი გამოიყენება ლაზერის სხივის ამპლიტუდის გადართვის ან მუდმივად რეგულირებისთვის, სინათლის სიხშირის შესაცვლელად ან სივრცის მიმართულების შესაცვლელად.

2ელექტრო ოპტიკური მოდულატორიიყენებს ელექტროოპტიკურ ეფექტს კერსის ბუშტში. მათ შეუძლიათ პოლარიზაციის მდგომარეობის, ფაზის ან სხივის სიმძლავრის მოდულირება, ან გამოიყენონ პულსის ამოღებისთვის, როგორც აღნიშნულია ულტრამოკლე პულსის გამაძლიერებლების განყოფილებაში.

3. ელექტრული შთანთქმის მოდულატორი არის ინტენსივობის მოდულატორი, რომელიც გამოიყენება მონაცემთა გადამცემზე ოპტიკურ ბოჭკოვან კომუნიკაციაში.

(4) ჩარევის მოდულატორები, როგორიცაა Mach-Zehnder მოდულატორები, ჩვეულებრივ გამოიყენება ფოტონიკურ ინტეგრირებულ სქემებში ოპტიკური მონაცემების გადაცემისთვის.

5. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი მოდულატორები შეიძლება დაფუძნდეს სხვადასხვა პრინციპზე. ეს შეიძლება იყოს ნამდვილი ბოჭკოვანი მოწყობილობა, ან შეიძლება იყოს სხეულის კომპონენტი, რომელიც შეიცავს ბოჭკოვანი პიგტეილებს.

6. თხევადი ბროლის მოდულატორი შესაფერისია ოპტიკური დისპლეის მოწყობილობებზე ან პულსის ფორმირებისთვის გამოსაყენებლად. ისინი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც სივრცითი სინათლის მოდულატორები, რაც იმას ნიშნავს, რომ ტრანსმისია იცვლება სივრცის მიხედვით, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჩვენების მოწყობილობებში.

7. მოდულაციის დისკს შეუძლია პერიოდულად შეცვალოს სხივის სიმძლავრე, რომელიც გამოიყენება ზოგიერთ სპეციფიკურ ოპტიკურ გაზომვებში (როგორიცაა ჩამკეტი გამაძლიერებლების გამოყენებით).

8. მიკრომექანიკური მოდულატორები (მიკრომექანიკური სისტემები, MEMS), როგორიცაა სილიკონზე დაფუძნებული სინათლის სარქველები და ორგანზომილებიანი სარკის მასივები განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია საპროექციო დისპლეებში.

9. ნაყარი ოპტიკური მოდულატორები, როგორიცაა ელექტრო-ოპტიკური მოდულატორები, შეუძლიათ გამოიყენონ დიდი სხივი და ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაღალი სიმძლავრის სიტუაციებში. ბოჭკოვანი დაწყვილებული მოდულატორები, როგორც წესი, ტალღის გამაძლიერებელი მოდულატორები ბოჭკოვანი პიგტეილებით, ადვილად ინტეგრირდება ოპტიკურ ბოჭკოვან სისტემებში.

‌

ოპტიკური მოდულატორის გამოყენება

ოპტიკურ მოდულატორებს აქვთ აპლიკაციების ფართო სპექტრი მრავალ სფეროში. ქვემოთ მოცემულია ოპტიკური მოდულატორების გამოყენების ძირითადი სფეროები და მათი სპეციფიკური აპლიკაციები:

1. ოპტიკური კომუნიკაცია: ოპტიკურ საკომუნიკაციო სისტემებში ოპტიკური მოდულატორები გამოიყენება ოპტიკური სიგნალების ამპლიტუდის, სიხშირისა და ფაზის მოდულაციისთვის ინფორმაციის გადაცემის მიზნით. იგი ჩვეულებრივ გამოიყენება საკვანძო ნაბიჯებში, როგორიცაა ფოტოელექტრული კონვერტაცია, ოპტიკური სიგნალის მოდულაცია და დემოდულაცია. ელექტროოპტიკური მოდულატორები განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მაღალსიჩქარიანი ოპტიკური საკომუნიკაციო სისტემებში, რომლებიც გამოიყენება ელექტრონული სიგნალების ოპტიკურ სიგნალებად გადაქცევისთვის და მონაცემთა კოდირებისა და გადაცემის რეალიზებისთვის. ოპტიკური სიგნალის ინტენსივობის ან ფაზის მოდულირებით, შეიძლება განხორციელდეს სინათლის გადართვის ფუნქციები, მოდულაციის სიჩქარის კონტროლი და სიგნალის მოდულაცია.

2. ოპტიკური ზონდირება: ოპტიკურ მოდულატორს შეუძლია განახორციელოს გარემოს გაზომვა და მონიტორინგი ოპტიკური სიგნალის მახასიათებლების მოდულირებით. მაგალითად, სინათლის ფაზის ან ამპლიტუდის მოდულირებით, შეიძლება განხორციელდეს ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გიროსკოპები, ბოჭკოვანი წნევის სენსორები და ა.შ.

3. ოპტიკური შენახვა და დამუშავება: ოპტიკური მოდულატორები გამოიყენება ოპტიკური შენახვისა და ოპტიკური დამუშავების აპლიკაციებისთვის. ოპტიკურ მეხსიერებაში ოპტიკური მოდულატორები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ინფორმაციის ჩასაწერად და წასაკითხად ოპტიკურ მედიაში და მის გარეთ. ოპტიკური დამუშავებისას, ოპტიკური მოდულატორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ოპტიკური სიგნალების ფორმირების, ფილტრაციის, მოდულაციისა და დემოდულაციისთვის.

4. ოპტიკური გამოსახულება: ოპტიკური მოდულატორები შეიძლება გამოყენებულ იქნას სინათლის სხივის ფაზის და ამპლიტუდის მოდულაციისთვის, რითაც იცვლება გამოსახულების მახასიათებლები ოპტიკურ გამოსახულებაში. მაგალითად, სინათლის ველის მოდულატორს შეუძლია განახორციელოს ორგანზომილებიანი ფაზის მოდულაცია, რათა შეცვალოს სხივის ფოკუსური სიგრძე და ფოკუსირების სიღრმე ‌

5. ოპტიკური ხმაურის კონტროლი: ოპტიკურ მოდულატორს შეუძლია აკონტროლოს სინათლის ინტენსივობა და სიხშირე, რითაც ამცირებს ან თრგუნავს ოპტიკურ ხმაურს ოპტიკურ სისტემაში. მისი გამოყენება შესაძლებელია ოპტიკურ გამაძლიერებლებში, ლაზერებში და ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გადაცემის სისტემებში, რათა გააუმჯობესოს სიგნალი-ხმაურის თანაფარდობა და სისტემის მუშაობა.

6. სხვა აპლიკაციები: ელექტრო-ოპტიკური მოდულატორები ასევე გამოიყენება სპექტრალურ ანალიზში, რადარის სისტემებში, სამედიცინო დიაგნოზში და სხვა სფეროებში. სპექტროსკოპიაში, ელექტრო-ოპტიკური მოდულატორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც ოპტიკური სპექტრის ანალიზატორის კომპონენტი სპექტრული ანალიზისა და გაზომვისთვის. რადარის სისტემაში ელექტრო-ოპტიკური მოდულატორი გამოიყენება სიგნალის მოდულაციისა და დემოდულაციისთვის. სამედიცინო დიაგნოსტიკაში, ელექტრო-ოპტიკური მოდულატორები გამოიყენება ოპტიკურ გამოსახულებასა და თერაპიაში.