Τι είναι ένας οπτικός διαμορφωτής;
Οπτικός διαμορφωτήςχρησιμοποιούνται συχνά για τον χειρισμό των ιδιοτήτων των φωτεινών δεσμών, όπως οι δέσμες λέιζερ. Η συσκευή μπορεί να χειριστεί τις ιδιότητες της δέσμης, όπως η οπτική ισχύς ή η φάση. Ο διαμορφωτής ανάλογα με τη φύση της διαμορφωμένης δέσμης ονομάζεταιδιαμορφωτής έντασης, διαμορφωτής φάσης, διαμορφωτής πόλωσης, χωρικός οπτικός διαμορφωτής, κ.λπ. Διαφορετικοί τύποι διαμορφωτών μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διαφορετικές εφαρμογές, όπως επικοινωνίες οπτικών ινών, συσκευές απεικόνισης, λέιζερ με Q-switch ή κλειδωμένη λειτουργία και οπτικές μετρήσεις.
Τύπος οπτικού διαμορφωτή
Υπάρχουν διάφοροι τύποι διαμορφωτών:
1. Ο ακουστοοπτικός διαμορφωτής είναι ένας διαμορφωτής που βασίζεται στο ακουστοοπτικό φαινόμενο. Χρησιμοποιείται για την εναλλαγή ή τη συνεχή ρύθμιση του πλάτους της δέσμης λέιζερ, την αλλαγή της συχνότητας του φωτός ή την αλλαγή της κατεύθυνσης του χώρου.
2. Τοηλεκτροοπτικός διαμορφωτήςχρησιμοποιεί το ηλεκτροοπτικό φαινόμενο στο κουτί Kerrs με τη μορφή φυσαλίδας. Μπορούν να διαμορφώσουν την κατάσταση πόλωσης, τη φάση ή την ισχύ της δέσμης ή να χρησιμοποιηθούν για εξαγωγή παλμών όπως αναφέρεται στην ενότητα για τους υπερβραχείς παλμικούς ενισχυτές.
3. Ένας ηλεκτρικός διαμορφωτής απορρόφησης είναι ένας διαμορφωτής έντασης που χρησιμοποιείται σε έναν πομπό δεδομένων σε επικοινωνία οπτικών ινών.
(4) Οι διαμορφωτές παρεμβολής, όπως οι διαμορφωτές Mach-Zehnder, χρησιμοποιούνται συνήθως σε φωτονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα για οπτική μετάδοση δεδομένων.
5. Οι διαμορφωτές οπτικών ινών μπορούν να βασίζονται σε μια ποικιλία αρχών. Μπορεί να είναι μια πραγματική συσκευή οπτικών ινών ή μπορεί να είναι ένα εξάρτημα σώματος που περιέχει πλεξίδες οπτικών ινών.
6. Οι διαμορφωτές υγρών κρυστάλλων είναι κατάλληλοι για εφαρμογή σε εξοπλισμό οπτικής απεικόνισης ή σε διαμορφωτές παλμών. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως διαμορφωτές χώρου φωτός, πράγμα που σημαίνει ότι η μετάδοση ποικίλλει ανάλογα με τον χώρο, κάτι που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συσκευές απεικόνισης.
7. Ο δίσκος διαμόρφωσης μπορεί να αλλάζει περιοδικά την ισχύ της δέσμης, η οποία χρησιμοποιείται σε ορισμένες συγκεκριμένες οπτικές μετρήσεις (όπως η χρήση ενισχυτών κλειδώματος).
8. Οι μικρομηχανικοί διαμορφωτές (μικρομηχανικά συστήματα, MEMS) όπως οι βαλβίδες φωτός με βάση το πυρίτιο και οι δισδιάστατες συστοιχίες κατόπτρων είναι ιδιαίτερα σημαντικοί στις οθόνες προβολής.
9. Οι διαμορφωτές οπτικών ινών σε μορφή χύδην, όπως οι ηλεκτροοπτικοί διαμορφωτές, μπορούν να χρησιμοποιήσουν μεγάλη περιοχή δέσμης και μπορούν επίσης να εφαρμοστούν σε καταστάσεις υψηλής ισχύος. Οι διαμορφωτές με σύζευξη οπτικών ινών, συνήθως διαμορφωτές κυματοδηγών με οπτικές ίνες, ενσωματώνονται εύκολα σε συστήματα οπτικών ινών.
Εφαρμογή οπτικού διαμορφωτή
Οι οπτικοί διαμορφωτές έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε πολλούς τομείς. Ακολουθούν οι κύριοι τομείς εφαρμογής των οπτικών διαμορφωτών και οι συγκεκριμένες εφαρμογές τους:
1. Οπτική επικοινωνία: Στα συστήματα οπτικών επικοινωνιών, οι οπτικοί διαμορφωτές χρησιμοποιούνται για τη διαμόρφωση του πλάτους, της συχνότητας και της φάσης των οπτικών σημάτων, προκειμένου να μεταδοθούν πληροφορίες. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε βασικά βήματα όπως η φωτοηλεκτρική μετατροπή, η διαμόρφωση οπτικού σήματος και η αποδιαμόρφωση. Οι ηλεκτροοπτικοί διαμορφωτές είναι ιδιαίτερα σημαντικοί σε συστήματα οπτικών επικοινωνιών υψηλής ταχύτητας, τα οποία χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή ηλεκτρονικών σημάτων σε οπτικά σήματα και την πραγματοποίηση κωδικοποίησης και μετάδοσης δεδομένων. Με τη διαμόρφωση της έντασης ή της φάσης του οπτικού σήματος, μπορούν να υλοποιηθούν οι λειτουργίες της μεταγωγής φωτός, του ελέγχου του ρυθμού διαμόρφωσης και της διαμόρφωσης σήματος.
2. Οπτική ανίχνευση: Ο οπτικός διαμορφωτής μπορεί να πραγματοποιήσει τη μέτρηση και την παρακολούθηση του περιβάλλοντος διαμορφώνοντας τα χαρακτηριστικά του οπτικού σήματος. Για παράδειγμα, διαμορφώνοντας τη φάση ή το πλάτος του φωτός, μπορούν να υλοποιηθούν γυροσκόπια οπτικών ινών, αισθητήρες πίεσης οπτικών ινών κ.λπ.
3. Οπτική αποθήκευση και επεξεργασία: Οι οπτικοί διαμορφωτές χρησιμοποιούνται για εφαρμογές οπτικής αποθήκευσης και οπτικής επεξεργασίας. Στην οπτική μνήμη, οι οπτικοί διαμορφωτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εγγραφή και ανάγνωση πληροφοριών από και προς οπτικά μέσα. Στην οπτική επεξεργασία, ο οπτικός διαμορφωτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον σχηματισμό, το φιλτράρισμα, τη διαμόρφωση και την αποδιαμόρφωση οπτικών σημάτων.
4. Οπτική απεικόνιση: οι οπτικοί διαμορφωτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διαμόρφωση της φάσης και του πλάτους μιας δέσμης φωτός, αλλάζοντας έτσι τα χαρακτηριστικά της εικόνας στην οπτική απεικόνιση. Για παράδειγμα, ένας διαμορφωτής φωτεινού πεδίου μπορεί να εφαρμόσει δισδιάστατη διαμόρφωση φάσης για να αλλάξει την εστιακή απόσταση και το βάθος εστίασης μιας δέσμης.
5. Έλεγχος οπτικού θορύβου: Ο οπτικός διαμορφωτής μπορεί να ελέγχει την ένταση και τη συχνότητα του φωτός, μειώνοντας ή καταστέλλοντας έτσι τον οπτικό θόρυβο στο οπτικό σύστημα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οπτικούς ενισχυτές, λέιζερ και συστήματα μετάδοσης οπτικών ινών για τη βελτίωση της αναλογίας σήματος προς θόρυβο και της απόδοσης του συστήματος.
6. Άλλες εφαρμογές: οι ηλεκτροοπτικοί διαμορφωτές χρησιμοποιούνται επίσης στη φασματική ανάλυση, στα συστήματα ραντάρ, στην ιατρική διάγνωση και σε άλλους τομείς. Στη φασματοσκοπία, ένας ηλεκτροοπτικός διαμορφωτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συστατικό ενός οπτικού αναλυτή φάσματος για φασματική ανάλυση και μέτρηση. Στο σύστημα ραντάρ, ο ηλεκτροοπτικός διαμορφωτής χρησιμοποιείται για διαμόρφωση και αποδιαμόρφωση σήματος. Στην ιατρική διάγνωση, οι ηλεκτροοπτικοί διαμορφωτές χρησιμοποιούνται στην οπτική απεικόνιση και θεραπεία.
Ώρα δημοσίευσης: 23 Δεκεμβρίου 2024