Que é un modulador óptico?
Modulador ópticoúsanse a miúdo para manipular as propiedades dos feixes de luz, como os feixes láser. O dispositivo pode manipular as propiedades do feixe, como a potencia óptica ou a fase. O modulador segundo a natureza do feixe modulado chámasemodulador de intensidade, modulador de fase, modulador de polarización, modulador óptico espacial, etc. Pódense empregar diferentes tipos de moduladores en diferentes aplicacións, como comunicacións por fibra óptica, dispositivos de visualización, láseres con conmutación Q ou con bloqueo de modo e medición óptica.
Tipo de modulador óptico
Hai varios tipos diferentes de moduladores:
1. Un modulador acustoóptico é un modulador baseado no efecto acustoóptico. Úsase para cambiar ou axustar continuamente a amplitude do raio láser, cambiar a frecuencia da luz ou cambiar a dirección do espazo.
2. O/Amodulador electroópticoutiliza o efecto electroóptico na caixa de Kerrs de burbullas. Poden modular o estado de polarización, a fase ou a potencia do feixe, ou utilizarse para a extracción de pulsos como se menciona na sección sobre amplificadores de pulsos ultracurtos.
3. Un modulador de absorción eléctrica é un modulador de intensidade que se emprega nun transmisor de datos na comunicación por fibra óptica.
(4) Os moduladores de interferencia, como os moduladores de Mach-Zehnder, adoitan empregarse en circuítos integrados fotónicos para a transmisión óptica de datos.
5. Os moduladores de fibra óptica poden basearse nunha variedade de principios. Poden ser un verdadeiro dispositivo de fibra óptica ou un compoñente do corpo que conteña trenzas de fibra.
6. O modulador de cristal líquido é axeitado para a súa aplicación en equipos de visualización óptica ou conformadores de pulsos. Tamén se pode empregar como moduladores de luz espacial, o que significa que a transmisión varía co espazo, o que se pode empregar en dispositivos de visualización.
7. O disco de modulación pode cambiar periodicamente a potencia do feixe, o que se emprega nalgunhas medicións ópticas específicas (como o uso de amplificadores de bloqueo).
8. Os moduladores micromecánicos (sistemas micromecánicos, MEMS), como as válvulas de luz baseadas en silicio e as matrices de espellos bidimensionais, son especialmente importantes nas pantallas de proxección.
9. Os moduladores ópticos de gran tamaño, como os moduladores electroópticos, poden empregar unha gran área de feixe e tamén se poden aplicar a situacións de alta potencia. Os moduladores acoplados a fibra, xeralmente moduladores de guía de ondas con cables de fibra, son fáciles de integrar nos sistemas de fibra óptica.
Aplicación do modulador óptico
Os moduladores ópticos teñen unha ampla gama de aplicacións en moitos campos. As seguintes son as principais áreas de aplicación dos moduladores ópticos e as súas aplicacións específicas:
1. Comunicación óptica: Nos sistemas de comunicación óptica, os moduladores ópticos utilízanse para modular a amplitude, a frecuencia e a fase dos sinais ópticos co fin de transmitir información. Úsanse habitualmente en pasos clave como a conversión fotoeléctrica, a modulación de sinais ópticos e a desmodulación. Os moduladores electroópticos son particularmente importantes nos sistemas de comunicación óptica de alta velocidade, que se usan para converter sinais electrónicos en sinais ópticos e realizar a codificación e transmisión de datos. Ao modular a intensidade ou a fase do sinal óptico, pódense realizar as funcións de conmutación de luz, control da taxa de modulación e modulación do sinal.
2. Detección óptica: o modulador óptico pode realizar a medición e monitorización do ambiente modulando as características do sinal óptico. Por exemplo, modulando a fase ou a amplitude da luz, pódense realizar xiroscopios de fibra óptica, sensores de presión de fibra óptica, etc.
3. Almacenamento e procesamento ópticos: os moduladores ópticos utilízanse para aplicacións de almacenamento e procesamento óptico. Na memoria óptica, os moduladores ópticos pódense usar para escribir e ler información en soportes ópticos e extraela. No procesamento óptico, o modulador óptico pódese usar para a formación, filtrado, modulación e desmodulación de sinais ópticos.
4. Imaxe óptica: os moduladores ópticos pódense usar para modular a fase e a amplitude dun feixe de luz, cambiando así as características da imaxe na imaxe óptica. Por exemplo, un modulador de campo de luz pode implementar a modulación de fase bidimensional para cambiar a distancia focal e a profundidade de enfoque dun feixe.
5. Control do ruído óptico: o modulador óptico pode controlar a intensidade e a frecuencia da luz, reducindo ou suprimindo así o ruído óptico no sistema óptico. Pode usarse en amplificadores ópticos, láseres e sistemas de transmisión de fibra óptica para mellorar a relación sinal-ruído e o rendemento do sistema.
6. Outras aplicacións: os moduladores electroópticos tamén se empregan na análise espectral, nos sistemas de radar, no diagnóstico médico e noutros campos. En espectroscopia, un modulador electroóptico pódese empregar como compoñente dun analizador de espectro óptico para a análise e a medición espectral. Nos sistemas de radar, o modulador electroóptico úsase para a modulación e desmodulación de sinais. No diagnóstico médico, os moduladores electroópticos úsanse na imaxe óptica e na terapia.
Data de publicación: 23 de decembro de 2024