ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງ Optical modulator

ໂມດູນ Optical, ໃຊ້ເພື່ອຄວບຄຸມຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງ, ການຈັດປະເພດຂອງ electro-optic, thermooptic, acoustooptic, optical ທັງຫມົດ, ທິດສະດີພື້ນຖານຂອງຜົນກະທົບ electro-optic.
Optical modulator ແມ່ນຫນຶ່ງໃນອຸປະກອນ optical ປະສົມປະສານທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດໃນການສື່ສານທາງ optical ຄວາມໄວສູງແລະໄລຍະສັ້ນ. Modulator ແສງສະຫວ່າງຕາມຫຼັກການ modulation ຂອງຕົນ, ສາມາດແບ່ງອອກເປັນ electro-optic, thermooptic, acoustooptic, optical ທັງຫມົດ, ແລະອື່ນໆ, ພວກເຂົາເຈົ້າແມ່ນອີງໃສ່ທິດສະດີພື້ນຖານທີ່ຫລາກຫລາຍຮູບແບບທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຜົນກະທົບ electro-optic, ຜົນກະທົບ acoustooptic, ຜົນກະທົບ magnetooptic, ຜົນກະທົບ Franz-Keldysh, quantum ດີ Stark ຜົນກະທົບ, carrier dispersion.

/electro-optic-modulator-series/
ໄດ້ໂມດູນ electro-opticalເປັນອຸປະກອນທີ່ຄວບຄຸມດັດຊະນີ refractive, ການດູດຊຶມ, ຄວາມກວ້າງຂວາງຫຼືໄລຍະຂອງແສງສະຫວ່າງຜົນຜະລິດໂດຍຜ່ານການປ່ຽນແປງຂອງແຮງດັນຫຼືພາກສະຫນາມໄຟຟ້າ. ມັນດີກວ່າໂມດູນປະເພດອື່ນໆໃນແງ່ຂອງການສູນເສຍ, ການບໍລິໂພກພະລັງງານ, ຄວາມໄວແລະການລວມຕົວ, ແລະຍັງເປັນ modulator ທີ່ໃຊ້ກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດໃນປະຈຸບັນ. ໃນຂະບວນການສົ່ງຜ່ານ optical, ສາຍສົ່ງແລະການຮັບ, modulator optical ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄວບຄຸມຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງສະຫວ່າງ, ແລະພາລະບົດບາດຂອງມັນແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ.

ຈຸດ​ປະ​ສົງ​ຂອງ​ການ​ປັບ​ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​ແມ່ນ​ເພື່ອ​ຫັນ​ປ່ຽນ​ສັນ​ຍານ​ທີ່​ຕ້ອງ​ການ​ຫຼື​ຂໍ້​ມູນ​ທີ່​ສົ່ງ​, ລວມ​ທັງ "ການ​ລົບ​ລ້າງ​ສັນ​ຍານ​ພື້ນ​ຖານ​, ການ​ລົບ​ລ້າງ​ສິ່ງ​ລົບ​ກວນ​, ແລະ​ຕ້ານ​ການ​ແຊກ​ແຊງ​"​, ເພື່ອ​ເຮັດ​ໃຫ້​ມັນ​ງ່າຍ​ໃນ​ການ​ປຸງ​ແຕ່ງ​, ສົ່ງ​ແລະ​ກວດ​ສອບ​.

ປະເພດຂອງໂມດູນສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດຢ່າງກວ້າງຂວາງຂຶ້ນຢູ່ກັບບ່ອນທີ່ຂໍ້ມູນຖືກໂຫລດໃສ່ຄື້ນແສງສະຫວ່າງ:

ຫນຶ່ງແມ່ນພະລັງງານຂັບລົດຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ modulated ໂດຍສັນຍານໄຟຟ້າ; ອີກອັນໜຶ່ງແມ່ນການປັບປ່ຽນການອອກອາກາດໂດຍກົງ.

ອະດີດສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການສື່ສານທາງ optical, ແລະອັນສຸດທ້າຍແມ່ນໃຊ້ສ່ວນໃຫຍ່ສໍາລັບການຮັບຮູ້ທາງ optical. ສໍາລັບສັ້ນ: modulation ພາຍໃນແລະ modulation ພາຍນອກ.

ອີງຕາມວິທີການ modulation, ປະເພດຂອງ modulation ແມ່ນ:

1) ການ​ປັບ​ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ແຂງ​;

2) ໂມດູນໄລຍະ;

3) ໂມດູນ Polarization;

4) ໂມດູນຄວາມຖີ່ ແລະຄວາມຍາວຄື້ນ.

微信图片_20230801113243

1.1, ໂມດູນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ

Modulation ຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງສະຫວ່າງແມ່ນຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງສະຫວ່າງເປັນວັດຖຸ modulation, ການນໍາໃຊ້ປັດໃຈພາຍນອກເພື່ອວັດແທກ DC ຫຼືການປ່ຽນແປງຊ້າຂອງສັນຍານແສງສະຫວ່າງເຂົ້າໄປໃນການປ່ຽນແປງຄວາມຖີ່ໄວຂອງສັນຍານແສງສະຫວ່າງ, ດັ່ງນັ້ນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງການຄັດເລືອກຄວາມຖີ່ຂອງ AC ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຂະຫຍາຍສຽງ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຈໍານວນທີ່ຈະວັດແທກອອກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

1.2, ໂມດູນໄລຍະ

ຫຼັກການຂອງການນໍາໃຊ້ປັດໃຈພາຍນອກເພື່ອປ່ຽນໄລຍະຂອງຄື້ນແສງສະຫວ່າງແລະການວັດແທກປະລິມານທາງດ້ານຮ່າງກາຍໂດຍການກວດສອບການປ່ຽນແປງໄລຍະແມ່ນເອີ້ນວ່າໂມດູນໄລຍະ optical.

ໄລຍະຂອງຄື້ນແສງແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍຄວາມຍາວທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງການຂະຫຍາຍພັນຂອງແສງສະຫວ່າງ, ດັດຊະນີ refractive ຂອງຂະຫນາດກາງຂະຫຍາຍພັນແລະການແຜ່ກະຈາຍຂອງມັນ, ຫມາຍຄວາມວ່າ, ການປ່ຽນແປງຂອງໄລຍະຂອງຄື້ນແສງສະຫວ່າງສາມາດສ້າງໄດ້ໂດຍການປ່ຽນແປງຕົວກໍານົດການຂ້າງເທິງນີ້ເພື່ອບັນລຸໄລຍະ modulation.

ເນື່ອງຈາກວ່າເຄື່ອງກວດຈັບແສງໂດຍທົ່ວໄປບໍ່ສາມາດຮັບຮູ້ການປ່ຽນແປງຂອງໄລຍະຂອງຄື້ນແສງໄດ້, ພວກເຮົາຕ້ອງນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີ interference ຂອງແສງເພື່ອຫັນປ່ຽນໄລຍະເປັນການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງສະຫວ່າງ, ເພື່ອບັນລຸການກວດພົບປະລິມານທາງກາຍະພາບພາຍນອກ, ສະນັ້ນ, ໂມດູນໄລຍະ optical ຄວນປະກອບມີສອງພາກສ່ວນ: ຫນຶ່ງແມ່ນກົນໄກທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງການປ່ຽນແປງໄລຍະຂອງຄື້ນແສງສະຫວ່າງ; ອັນທີສອງແມ່ນການແຊກແຊງຂອງແສງສະຫວ່າງ.

1.3. ໂມດູນ Polarization

ວິທີທີ່ງ່າຍທີ່ສຸດທີ່ຈະບັນລຸການດັດແປງແສງສະຫວ່າງແມ່ນການຫມຸນສອງ polarizers ທຽບກັບກັນແລະກັນ. ອີງຕາມທິດສະດີຂອງ Malus, ຄວາມເຂັ້ມແສງສະຫວ່າງຂອງຜົນຜະລິດແມ່ນ I = I0cos2α

ບ່ອນທີ່: I0 ເປັນຕົວແທນຂອງຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ຜ່ານໂດຍສອງ polarizers ໃນເວລາທີ່ຍົນຕົ້ນຕໍແມ່ນສອດຄ່ອງ; Alpha ເປັນຕົວແທນຂອງມຸມລະຫວ່າງສອງຍົນ polarizers ຕົ້ນຕໍ.

1.4 ໂມດູນຄວາມຖີ່ ແລະຄວາມຍາວຄື້ນ

ຫຼັກການຂອງການນໍາໃຊ້ປັດໃຈພາຍນອກເພື່ອປ່ຽນຄວາມຖີ່ຫຼືຄວາມຍາວຂອງແສງແລະການວັດແທກປະລິມານທາງກາຍະພາບພາຍນອກໂດຍການກວດສອບການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຖີ່ຫຼືຄວາມຍາວຂອງແສງແມ່ນເອີ້ນວ່າ modulation ຄວາມຖີ່ແລະ wavelength ຂອງແສງສະຫວ່າງ.


ເວລາປະກາດ: ສິງຫາ-01-2023