Zer da modulatzaile elektro-optikoa

Electro-Optic modulagor (EOM) seinale optiko baten energia, fasea edo polarizazioa seinale elektriko baten bidez kontrolatzen duen gailua da. Bere oinarrizko printzipioa efektu elektro-optiko linealean oinarritzen da (Pockels efektua). Eragin horrek bere burua aplikatutako eremu elektrikoaren eremuan kristal ez-linealaren errefrakzio indizearen proportzionala da, seinale optikoaren kontrol eraginkorra lortuz.

Modulatzaile batzuek beste efektu elektroidtiko batzuk ere erabiltzen dituzte, esaterako, Franz-Keldysh efektuan oinarritutako elektro-xurgapen modulatzaileak, xurgapen aldaketen bidez modulazioa lortzen dutenak. Electro-optic modulagailu-egitura tipikoak Pockels unitate bat eta elementu optiko osagarriak (polarizatzaileak adibidez) biltzen ditu. Bere materialak kristal ezorganikoak dira, hala nola potasio dihidrogeno fosfatoa (KDP) eta litio niobate (Linbo₃) eta polimero polarizatu bereziak. Material ezberdinak egokiak dira botere eta maiztasun eskakizun desberdinetarako.

Fase modulatzaileak modulatzaile elektro-optiko motarik sinpleenak dira, laser izpiaren atzerapena aldatzen duten eremu elektriko baten bidez. Sarrerako polarizazioa polarizazio egoera egonkor mantentzeko kristalen ardatz optikoarekin lerrokatu behar da. Modulatzaile mota hau maiz erabiltzen da oihartzun optikoen jarraipena eta egonkortzea, edo modulazio handiko sakontasuna lortzeko, maiztasun finkoa modulazio sinusoidala behar den eszenatokietan. Hala ere, modulatzaile elektroidagarriek maiztasun modulazioan mugatuta daude, ezin baitute maiztasun optikoan aldaketa lineal jarraitua onartzen.

Polarizazio modulatzaileak irteerako argiaren polarizazio egoera aldatzen du kristalezko norabidea edo eremu elektrikoaren norabidea egokituz eta uhin plakaren ezaugarriak kontrolatzeko tentsioa erabiliz. Adibidez, sarrera argi polarizatua dagoenean, irteerak polarizazio eliptikoa edo polarizazio norabide linealaren 90 ° biraketa erakutsi dezake. Ausazko disko seinalearekin konbinatuta, maiztasuneko efektua lor daiteke. Anplitudearen modulazioa normalean Pockels gelaxkarekin eta polarizer batekin konbinatuta burutzen da, transmisioaren argiaren intentsitateari eragiten dion polarizazio egoera aldatuz. Beste ibilbide tekniko bat da Mach-Zehnder interferetometroa erabiltzea fasearen modulazioa anplitude modulazio bihurtzeko. Metodo hau oso erabilia da optiko integratuetan, fase egonkortasunerako abantaila dela eta.

Gainera, elektro-optikoa modulatzailea etengailu optiko gisa ere erabil daiteke pultsu hautaketa edo laser barrunbeak iraultzeko funtzioa lortzeko. Tenperatura deriva modulatzaileen aplikazioetan arreta jarri behar den arazoa da. Efektu termikoek funtzionamendu-puntua aldatu dezakete, eta horrek desplazatu behar du biak tentsioaren kalte-ordaina automatikoen bidez edo diseinu atmmhalen erabilerarekin (hala nola, polo malkartsuak edo lau kristal-egitura).

Electro-Optic modulatzaile gailuak eta banda zabaleko gailuetan banatu daitezke aplikazioaren eskakizunen arabera. Gailu oihartzunek LC zirkuituak erabiltzen dituzte maiztasun finkoetan modulazio eraginkorra lortzeko, baina haien malgutasuna mugatua da; Banda zabaleko gailuek maiztasun-tarte zabala onartzen dute eta maiztasun handiko erantzuna optimizatzea eskatzen dute, kapazitate txikiko poltsikoen zelulen bidez edo olatuen egituren bidez. Olatuen modulatzaile bidaiatzeak Gigahertz Band-en modulazio eraginkorra lor dezake, uhin eta mikrouhin argiaren fasearen abiadurarekin bat eginez. Plasmon modulatzaileek, sortzen ari den mota gisa, erabili poligonoak (Spps) gainazaleko poligonoak (SPPak) abiadura handiko eta potentzia baxuko eragiketa lortzeko, potentzial berezia erakusten duena. Modulatzaile elektroidrikoa hautatzerakoan, funtsezko atributuak modu ulergarrian hartu behar dira: irekieraren tamainak potentzia handiko eskakizunekin bat etorri behar du, kristalen kalitatea eta elektrodoen geometriak modulazio uniformetasunari eragiten diote; Eraginik gabeko efektuak eta sakabanaketa kontuan hartu behar dira ultrashort pultsu aplikazioetan; Polarizazioen mantentze-gaitasuna, fasearen eta anplitudearen modulazioaren efektuak eta efektu piezoelektrikoak eragindako bibrazio mekanikoa ere ebaluatu behar dira.

Gainera, kudeaketa termikoa, hausnarketaren aurkako zinemaren kalitatea eta bide optikoaren diseinua funtsezkoak dira txertatze-galera eta epe luzeko egonkortasuna lortzeko. Gidari elektronikoaren bat datorrela ere kritikoa da eta modulatzailearen gaitasunaren eta unitatearen tentsioaren eskakizunen arabera diseinatu behar da. Gomendagarria da hornitzaile beretik modulatzaile gisa erostea bateragarritasuna bermatzeko. Modulatzaile elektroidagarriek aplikazio ugari dituzte, laser bidezko potentzia modulazioa (adibidez, abiadura handiko komunikazio optikoak eta laserra inprimatzeko), Laser maiztasunaren egonkortzea (esaterako, libra-dreka-aretoko metodoa), Q-aldaketaren eta modu aktiboa estatu solidoko laserrak eta pultsu aukeraketa eta birsortzaile anplifikadoreak. Erantzun azkarra eta zehaztasun handiko ezaugarriek ezinbesteko osagaia osatzen dute teknologia fotoi modernoan. Etorkizunean materialak eta integrazio teknologiak aurrera egiteak, elektro-optiko modulatzaileek paper garrantzitsua izango dute punta-puntako aplikazioetan.