Τι είναι ο οπτικός διαμορφωτής;

Τι είναι ο οπτικός διαμορφωτής;

Οπτικός διαμορφωτήςχρησιμοποιούνται συχνά για τον χειρισμό των ιδιοτήτων των ακτίνων φωτός, όπως οι ακτίνες λέιζερ. Η συσκευή μπορεί να χειριστεί τις ιδιότητες της δέσμης, όπως η οπτική ισχύς ή η φάση. Ο διαμορφωτής σύμφωνα 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 οθόνης, λέιζερ με μεταγωγή Q ή κλειδωμένο τρόπο λειτουργίας και οπτική μέτρηση.

Τύπος οπτικού διαμορφωτή

Υπάρχουν διάφοροι τύποι διαμορφωτών:

1. Ο ακουστικο-οπτικός διαμορφωτής είναι ένας διαμορφωτής που βασίζεται στο ακουστικό-οπτικό εφέ. Χρησιμοποιούνται 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. Τοηλεκτρο-οπτικός διαμορφωτήςχρησιμοποιεί το ηλεκτρο-οπτικό εφέ στο πλαίσιο Kerrs με φυσαλίδες. 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 ενισχυτές υπερβραχέων παλμών.

3. Ένας διαμορφωτής ηλεκτρικής απορρόφησης είναι ένας διαμορφωτής έντασης που χρησιμοποιείται σε έναν πομπό δεδομένων στην επικοινωνία οπτικών ινών.

(4) Οι διαμορφωτές παρεμβολών, όπως οι διαμορφωτές Mach-Zehnder, χρησιμοποιούνται συνήθως σε φωτονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα για οπτική μετάδοση δεδομένων.

5. Οι διαμορφωτές οπτικών ινών μπορούν να βασίζονται σε ποικίλες αρχές. Μπορεί να είναι μια αληθινή συσκευή οπτικών ινών ή μπορεί να είναι ένα εξάρτημα σώματος που περιέχει πλεξίδες από ίνες.

6. Ο διαμορφωτής υγρών κρυστάλλων είναι κατάλληλος για εφαρμογή σε εξοπλισμό οπτικής οθόνης ή διαμορφωτή παλμών. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως χωρικοί διαμορφωτές φωτός, που σημαίνει ότι η μετάδοση ποικίλλει ανάλογα με τον χώρο, ο οποίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συσκευές προβολής.

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 μαζικοί οπτικοί διαμορφωτές, όπως οι ηλεκτρο-οπτικοί διαμορφωτές, μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια μεγάλη περιοχή δέσμης και μπορούν επίσης να εφαρμοστούν σε καταστάσεις υψηλής ισχύος. Οι διαμορφωτές συζευγμένων ινών, συνήθως διαμορφωτές κυματοδηγών με πλεξίδες ινών, είναι εύκολο να ενσωματωθούν 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 ειδικές 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 με σκοπό τη μετάδοση πληροφοριών. Χρησιμοποιείται 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. Διαμορφώνοντας την ένταση ή τη φάση του οπτικού σήματος, μπορούν να πραγματοποιηθούν οι λειτουργίες της εναλλαγής 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 πραγματοποιηθούν 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 την ανάγνωση πληροφοριών εντός και εκτός οπτικών μέσων. Στην οπτική επεξεργασία, ο οπτικός διαμορφωτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το σχηματισμό, το φιλτράρισμα, τη διαμόρφωση και την αποδιαμόρφωση οπτικών σημάτων ‌

4. Οπτική απεικόνιση: 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 πεδίου φωτός 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 ελέγξει 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 την απόδοση του συστήματος ‌

6. Άλλες εφαρμογές: Οι ηλεκτρο-οπτικοί διαμορφωτές χρησιμοποιούνται επίσης σε φασματική ανάλυση, συστήματα ραντάρ, ιατρική διάγνωση και άλλα πεδία. Στη φασματοσκοπία, ένας ηλεκτρο-οπτικός διαμορφωτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συστατικό ενός αναλυτή οπτικού φάσματος για φασματική ανάλυση και μέτρηση. Στο σύστημα ραντάρ, ο ηλεκτρο-οπτικός διαμορφωτής χρησιμοποιείται για διαμόρφωση και αποδιαμόρφωση σήματος. Στην ιατρική διάγνωση, οι ηλεκτρο-οπτικοί διαμορφωτές χρησιμοποιούνται στην οπτική απεικόνιση και τη θεραπεία.