Una comprensió completa dels moduladors electro-òptics

Una comprensió completa dels moduladors electro-òptics
Un modulador electro-òptic (Eom) és un convertidor electro-òptic que utilitza senyals elèctrics per controlar els senyals òptics, utilitzat principalment en el procés de conversió de senyal òptic en el camp de la tecnologia de telecomunicacions.
A continuació, es mostra una introducció detallada al modulador electro-òptic:
1. El principi bàsic delModulador electro-òptices basa en l'efecte electro-òptic, és a dir, l'índex de refracció d'alguns materials canviarà sota l'acció d'un camp elèctric aplicat. A mesura que les ones de llum passen per aquests cristalls, les característiques de propagació canvien amb el camp elèctric. Utilitzant aquest principi, la fase, l'amplitud o l'estat de polarització delòpticEl senyal es pot controlar canviant el camp elèctric aplicat.
2. Estructura i composició Els moduladors electro-òptics es componen generalment de rutes òptiques, amplificadors, filtres i convertidors fotoelèctrics. A més, inclou components clau com ara controladors d’alta velocitat, fibres òptiques i cristalls piezoelèctrics. L’estructura del modulador electro-òptic pot variar segons el seu mode de modulació i els requisits d’aplicació, però normalment inclou dues parts: el mòdul d’inversor electroòptic i el mòdul de modulació fotoelèctrica.
3. Mode de modulació El modulador electroòptic té dos modes de modulació principals:modulació de fasei modulació d’intensitat. Modulació de fase: la fase del transportista canvia a mesura que canvia el senyal modulat. Al modulador electroòptic de Pockels, la llum de la freqüència transportadora passa a través d’un cristall piezoelèctric i, quan s’aplica un voltatge modulat, es genera un camp elèctric al cristall piezoelèctric, fent que el seu índex de refracció canviï, canviant així la fase de la llum.Modulació d’intensitat: La intensitat (intensitat de la llum) del portador òptic canvia a mesura que canvia el senyal modulat. La modulació d’intensitat s’aconsegueix generalment mitjançant un modulador d’intensitat Mach-Zehnder, que equival en principi a un interferòmetre Mach-Zehnder. Després que els dos feixos estiguin modulats pel braç de canvi de fase amb diferents intensitats, finalment s’interfereixen per obtenir la intensitat del senyal òptic modulat.
4. Les àrees d’aplicació Els moduladors electro-òptics tenen una àmplia gamma d’aplicacions en diversos camps, inclosos, però sense limitar-se a: Comunicació òptica: En sistemes de comunicació òptica d’alta velocitat, s’utilitzen moduladors electro-òptics per convertir els senyals electrònics en senyals òptiques per aconseguir codificació de dades i transmissió. Modulant la intensitat o la fase del senyal òptic, es poden realitzar les funcions de commutació de llum, control de velocitat de modulació i modulació del senyal. Espectroscòpia: els moduladors electro-òptics es poden utilitzar com a components dels analitzadors de l'espectre òptic per a l'anàlisi i la mesura espectrals. Mesura tècnica: els moduladors electro-òptics també tenen un paper important en els sistemes de radar, el diagnòstic mèdic i altres camps. Per exemple, en sistemes de radar, es pot utilitzar per a la modulació i la demodulació del senyal; En el diagnòstic mèdic, es pot utilitzar per a la imatge òptica i la teràpia. Nous dispositius fotoelèctrics: també es poden utilitzar moduladors electro-òptics per fabricar nous dispositius fotoelèctrics, com ara interruptors electro-òptics, aïlladors òptics, etc.
5. Avantatges i desavantatges El modulador electro-òptic té molts avantatges, com ara una alta fiabilitat, un consum baix d’energia, una instal·lació fàcil, una mida petita, etc. Al mateix temps, també té bones característiques elèctriques i capacitat anti-interferència, que es poden utilitzar per a la transmissió de banda ampla i una varietat de necessitats de processament del senyal. Tot i això, el modulador electro-òptic també té algunes mancances, com ara el retard de la transmissió de senyal, fàcil de ser interferit per ones electromagnètiques externes. Per tant, quan s’utilitzen el modulador electro-òptic, cal triar el producte adequat segons l’aplicació real necessita aconseguir un bon efecte i rendiment de modulació. En resum, el modulador electro-òptic és un important convertidor electroòptic, que té una àmplia perspectiva d’aplicació en molts camps com la comunicació òptica, l’espectroscòpia i la mesura tècnica.
Amb el progrés continu de la ciència i la tecnologia i la demanda creixent de dispositius òptics d’alt rendiment, els moduladors electro-òptics seran més desenvolupats i aplicats.