【原創(chuàng)】筱曉小課堂 | 淺談光調制技術

2024-11-04 17:03:09

這次我們來討論一下光調制技術。所謂光調制技術，就是將一個攜帶信息的信號疊加到載波光波上的一種調制技術。激光調制技術按照對象可以分為幅度調制、相位調制、頻率調制、偏振調制等。按照調制方式可以分為聲光調制、電光調制、磁光調制等。

01聲光調制

AOM 的關鍵元素是透明晶體（或一塊玻璃），光通過該晶體傳播。連接到晶體的壓電換能器從射頻驅動器（通常通過阻抗匹配裝置）獲得強振蕩電信號。壓電換能器激發(fā)的聲波頻率約為100 MHz，聲波波長通常在10 μm至100 μm之間，聲功率為1 W至10 W。強烈的聲波在材料中產(chǎn)生行進應變波。通過光彈性效應，這導致了行進折射率光柵，光可以經(jīng)歷布拉格衍射。

02電光調制

電光調制器（EOM）（或電光調制器）是一種可用于控制功率（強度調制器）、相位（相位調制器）或具有電控制信號的光偏振裝置。通常，這種器件基于線性電光效應（也稱為普克爾斯效應），即通過與場強成比例的電場改變非線性晶體的折射率。

只有非中心對稱材料（主要是非線性晶體材料）表現(xiàn)出線性電光效應，也稱為普克爾斯效應，其中折射率變化與電場強度成正比。表現(xiàn)出普克爾斯效應的材料被稱為電光材料。這種材料的一些例子是鈮酸鋰（LiNbO3）、鉭酸鋰（LiTaO3）、磷酸鈦酸鉀（KTP）和硼酸β鋇（BBO）。

電光調制本質上是相位調制，但我們可以利用耦合器將其轉化成強度調制。

激光輸入耦合器后被分成兩束。其中一束激光被EOM調制后與另一束激光分別輸入進耦合器的兩個端口中。耦合器會輸出兩束激光的干涉光。通過調控EOM兩端的電壓值可以控兩束激光的相位差，從而實現(xiàn)對干涉光信號強度的調制。

03磁光調制

在法拉第旋轉器的兩端均放置一個偏振片。激光通過法拉第旋轉器后偏振方向轉過45?，反射光反向經(jīng)過法拉第隔離器后旋轉相較于入射光偏振方向已旋轉90°，無法通過第一個偏振片。