Elektro-optinis moduliatorius (EOM) yra prietaisas, kontroliuojantis optinio signalo galią, fazę ar poliarizaciją per elektrinį signalą. Pagrindinis jo principas yra pagrįstas linijiniu elektro-optiniu efektu („Pockels Effect“). Šis poveikis pasireiškia tuo, kad taikomas elektrinis laukas yra proporcingas netiesinio kristalo lūžio rodiklio pokyčiui, taip pasiekiant veiksmingą optinio signalo valdymą.
Kai kurie moduliatoriai taip pat naudoja kitus elektrooptinius efektus, tokius kaip elektro-Absorbcijos moduliatoriai, pagrįsti Franz-Keldysh efektu, kuris pasiekia moduliaciją per absorbcijos pokyčius. Įprastą elektro-optinio moduliatoriaus struktūrą sudaro „Pockels“ blokas ir pagalbiniai optiniai elementai (pvz., Poliarizatoriai). Jo medžiagos apima neorganinius kristalus, tokius kaip kalio dihidrogeno fosfatas (KDP) ir ličio niobatas (Linbo₃) ir specialūs poliarizuoti polimerai. Skirtingos medžiagos yra tinkamos skirtingoms galios ir dažnio reikalavimams.
Fazių moduliatoriai yra paprasčiausias elektro-optinių moduliatorių tipas, kuris keičia lazerio pluošto fazės vėlavimą elektriniu lauku. Įvesties poliarizacija turi būti suderinta su kristalinės optinės ašies, kad poliarizacijos būsena būtų stabili. Šis moduliatoriaus tipas dažnai naudojamas dažnio stebėjimui ir optinių rezonatorių stabilizavimui arba norint pasiekti aukštą moduliacijos gylį scenarijuose, kai reikalingas fiksuoto dažnio sinusoidinis moduliacija. Tačiau elektromo-optinių moduliatorių dažnio moduliacija yra ribota, nes jie negali palaikyti nuolatinių linijinių optinio dažnio pokyčių.
Poliarizacijos moduliatorius keičia išėjimo šviesos poliarizacijos būseną, sureguliuodamas kristalų kryptį arba elektrinį lauko kryptį ir naudodamas įtampą bangos plokštės charakteristikoms valdyti. Pvz., Kai įvestis yra tiesiškai poliarizuota šviesa, išvestis gali parodyti elipsinę poliarizaciją arba tiesinės poliarizacijos krypties 90 ° sukimąsi. Kartu su atsitiktinio pavaros signalu galima pasiekti anti-dažnio efektą. Amplitudės moduliacija paprastai būna kartu su „Pockels“ ląstele ir poliarizatoriumi, o tai daro įtaką perduodamos šviesos intensyvumui keičiant poliarizacijos būseną. Kitas techninis būdas yra naudoti Mach-Zehnder interferometrą, kad fazės moduliacija būtų paversta amplitudės moduliacija. Šis metodas yra plačiai naudojamas integruotoje optikoje dėl jo fazės stabilumo pranašumo.
Be to, elektromoptinis moduliatorius taip pat gali būti naudojamas kaip optinis jungiklis, kad būtų pasiektas impulsų parinkimas arba lazerio ertmės sąvartyno funkcija greitai perjungiant. Temperatūros dreifas yra problema, į kurią reikia atkreipti dėmesį moduliatoriaus programose. Šiluminis poveikis gali sukelti veikimo tašką, kurį turi kompensuoti automatinė šališkumo įtampos kompensacija arba aterminio projekto (pvz., Dvigubo kišenės elementas ar keturių kristalų struktūra).
Elektro-optinių moduliatorių galima suskirstyti į rezonansinius prietaisus ir plačiajuosčio ryšio įrenginius pagal taikymo reikalavimus. Rezonansiniai įrenginiai naudoja LC grandines, kad pasiektų efektyvų moduliaciją fiksuotomis dažniais, tačiau jų lankstumas yra ribotas; Plačiajuosčio ryšio prietaisai palaiko plačią dažnių diapazoną ir jiems reikia optimizuoti aukšto dažnio atsaką per mažo pajėgumo „Pockels“ ląsteles ar keliaujančių bangų struktūras. Keliaujančių bangų moduliatoriai gali pasiekti efektyvią moduliaciją „Gigahertz“ juostoje, suderindami šviesos bangų ir mikrobangų fazės greitį. Plasmono moduliatoriai, kaip kylantis tipą, naudoja paviršiaus plazmono polaritonus (SPP), kad pasiektų greitą ir mažos galios veikimą, rodydami unikalų potencialą. Renkantis elektro-optinį moduliatorių, reikia išsamiai atsižvelgti į kelis raktų atributus: diafragmos dydis turi atitikti didelės galios reikalavimus, kristalų kokybė ir elektrodų geometrija turi įtakos moduliacijos vienodumui; Netiesinis poveikis ir dispersija turi būti pastebėti naudojant ultragarsinius impulsus; Taip pat reikia įvertinti poliarizacijos palaikymo galimybes, fazės ir amplitudės moduliacijos bei mechaninės vibracijos, kurią sukelia pjezoelektriniai efektai, poveikis.
Be to, šiluminis valdymas, antireflekcijos plėvelės kokybė ir optinio kelio dizainas yra labai svarbūs norint įterpti praradimą ir ilgalaikį stabilumą. Elektroninės tvarkyklės atitikimas taip pat yra kritinis ir jį reikia sukurti atsižvelgiant į moduliatoriaus talpos ir pavaros įtampos reikalavimus. Norint užtikrinti suderinamumą, rekomenduojama įsigyti iš to paties tiekėjo kaip ir moduliatorius. Elektro-optiniai moduliatoriai turi platų programų spektrą, įskaitant lazerio galios moduliaciją (pvz., Didelės spartos optiniai ryšiai ir lazerio spausdinimas), lazerio dažnio stabilizavimas (pvz., Svarų skandalinių hall metodas), Q perjungimas ir aktyvaus režimo užraktas Kietojo lygio lazeriai ir impulsų pasirinkimo bei regeneracinių stiprintuvų. Dėl greito atsako ir aukšto tikslumo savybių jis tampa nepakeičiamu šiuolaikinės fotoninės technologijos komponentu. Ateityje tobulėjant medžiagoms ir integracijos technologijoms, elektro-optinių moduliatorių vaidins svarbų vaidmenį labiau pažangiausiose programose.
Autorinės teisės @ 2020 „Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd.“ - Kinijos pluošto optinių modulių, pluošto sujungtų lazerių gamintojų, lazerinių komponentų tiekėjų visos teisės saugomos.
