Elektrooptikai modulátor technológiai alkalmazása

A technológia alkalmazásaelektrooptikai modulátor

Elektrooptikai modulátor (EOM modulátor) egy olyan jelvezérlő elem, amely elektrooptikai hatást használ a fénysugár modulálására. Működési elve általában a Pockels-effektuson (Pockels-effektus, nevezetesen a Pockels-effektus) keresztül valósul meg, amely azt a jelenséget használja ki, hogy a nemlineáris optikai anyagok törésmutatója elektromos mezők hatására megváltozik.

Az elektrooptikai modulátor alapszerkezete általában egy elektrooptikai hatású kristályt (Pockels-kristályt) tartalmaz, és a gyakori anyag a lítium-niobát (LiNbO₃). A fázisváltozás kiváltásához szükséges feszültséget félhullámú feszültségnek nevezik. A Pockels-kristályokhoz jellemzően több száz vagy akár több ezer volt szükséges, ezért van szükség nagyfeszültségű erősítőkre. A megfelelő elektronikus áramkör néhány nanoszekundum alatt képes ilyen nagy feszültséget kapcsolni, lehetővé téve az EOM gyors optikai kapcsolóként való használatát; A Pockels-kristályok kapacitív jellege miatt ezeknek a meghajtóknak jelentős áramerősséget kell biztosítaniuk (gyors kapcsolás vagy moduláció esetén a kapacitást minimalizálni kell az energiaveszteség csökkentése érdekében). Más esetekben, például amikor csak kis amplitúdójú vagy fázismodulációra van szükség, a modulációhoz csak kis feszültség szükséges. Az elektrooptikai modulátorokban használt egyéb nemlineáris kristályanyagok (EOM modulátor) közé tartozik a kálium-titanát (KTP), a béta-bárium-borát (BBO, alkalmas nagyobb átlagos teljesítményhez és/vagy magasabb kapcsolási frekvenciákhoz), a lítium-tantalát (LiTaO3) és az ammónium-foszfát (NH4H2PO4, ADP, specifikus elektrooptikai tulajdonságokkal).

 

Elektrooptikai modulátorok (EO modulátor) jelentős alkalmazási potenciált mutat számos high-tech területen:

1. Optikai szálas kommunikáció: A modern telekommunikációs hálózatokban elektrooptikai modulátorokat (EO modulátorOptikai jelek modulálására szolgálnak, biztosítva a hatékony és megbízható adatátvitelt nagy távolságokon. A fény fázisának vagy amplitúdójának pontos szabályozásával nagy sebességű és nagy kapacitású információátvitel érhető el.

2. Precíziós spektroszkópia: Az elektrooptikai modulátor modulálja a spektrométerben lévő fényforrást a mérési pontosság javítása érdekében. Az optikai jel frekvenciájának vagy fázisának gyors modulálásával támogatható az összetett kémiai komponensek elemzése és azonosítása, valamint javítható a spektrális mérés felbontása és érzékenysége.

3. Nagy teljesítményű optikai adatfeldolgozás: elektrooptikai modulátor az optikai számítási és adatfeldolgozó rendszerben, az optikai jelek valós idejű modulációján keresztül az adatfeldolgozási sebesség és rugalmasság javítása érdekében. Az EOM gyors válaszidejének köszönhetően nagy sebességű és alacsony késleltetésű optikai adatfeldolgozás és -átvitel valósítható meg.

4. Lézertechnológia: Az elektrooptikai modulátor képes szabályozni a lézersugár fázisát és amplitúdóját, támogatva a pontos képalkotást, a lézeres megmunkálást és egyéb alkalmazásokat. A lézersugár paramétereinek precíz modulálásával kiváló minőségű lézeres megmunkálás érhető el.


Közzététel ideje: 2025. január 7.