Technologická aplikace elektrooptického modulátoru

Aplikace technologiíelektrooptický modulátor

Elektrooptický modulátor (EOM modulátor) je prvek pro řízení signálu, který využívá elektrooptický jev k modulaci světelného paprsku. Jeho pracovního principu se obecně dosahuje prostřednictvím Pockelsova jevu (Pockelsův jev, konkrétně Pockelsův efekt), který využívá jevu, že se index lomu nelineárních optických materiálů mění působením elektrických polí.

Základní struktura elektrooptického modulátoru obvykle zahrnuje krystal (Pockelsův krystal) s elektrooptickým efektem a běžným materiálem je niobičnan lithný (LiNbO₃). Napětí potřebné k vyvolání fázové změny se nazývá půlvlnové napětí. Pro Pockelsovy krystaly jsou obvykle potřeba stovky nebo dokonce tisíce voltů, a proto je potřeba vysokonapěťových zesilovačů. Vhodný elektronický obvod dokáže přepnout takové vysoké napětí během několika nanosekund, což umožňuje použití EOM jako rychlého optického přepínače. Vzhledem k kapacitní povaze Pockelsových krystalů musí tyto budiče poskytovat značné množství proudu (v případě rychlého přepínání nebo modulace by měla být kapacita minimalizována, aby se snížily energetické ztráty). V jiných případech, například když je vyžadována pouze malá amplitudová nebo fázová modulace, je pro modulaci potřeba pouze malé napětí. Další nelineární krystalové materiály používané v elektrooptických modulátorech (EOM modulátor) zahrnují titaničitaničitan draselný (KTP), beta-borát barnatý (BBO, vhodný pro vyšší průměrný výkon a/nebo vyšší spínací frekvence), tantalát lithný (LiTaO3) a fosforečnan amonný (NH4H2PO4, ADP, se specifickými elektrooptickými vlastnostmi).

 

Elektrooptické modulátoryEO modulátor) vykazují významný aplikační potenciál v řadě high-tech oblastí:

1. Komunikace optickými vlákny: V moderních telekomunikačních sítích se používají elektrooptické modulátoryEO modulátor) se používají k modulaci optických signálů, což zajišťuje efektivní a spolehlivý přenos dat na velké vzdálenosti. Přesným řízením fáze nebo amplitudy světla lze dosáhnout vysokorychlostního a velkokapacitního přenosu informací.

2. Přesná spektroskopie: Elektrooptický modulátor moduluje světelný zdroj ve spektrometru pro zlepšení přesnosti měření. Rychlou modulací frekvence nebo fáze optického signálu lze podpořit analýzu a identifikaci složitých chemických složek a zlepšit rozlišení a citlivost spektrálního měření.

3. Vysoce výkonné optické zpracování dat: elektrooptický modulátor v optickém výpočetním a datovém systému, díky modulaci optických signálů v reálném čase pro zlepšení rychlosti a flexibility zpracování dat. Díky rychlé odezvě EOM lze dosáhnout vysokorychlostního a nízkolatenčního optického zpracování a přenosu dat.

4. Laserová technologie: Elektrooptický modulátor dokáže řídit fázi a amplitudu laserového paprsku, což podporuje přesné zobrazování, laserové zpracování a další aplikace. Přesnou modulací parametrů laserového paprsku lze dosáhnout vysoce kvalitního laserového zpracování.


Čas zveřejnění: 7. ledna 2025