Modulateur optique, utilisé pour contrôler l'intensité de la lumière, classification de l'électro-optique, du thermooptique, de l'acousto-optique, de tout optique, théorie de base de l'effet électro-optique.
Le modulateur optique est l'un des dispositifs optiques intégrés les plus importants pour les communications optiques à haut débit et à courte portée. Selon son principe de modulation, le modulateur de lumière peut être divisé en électro-optique, thermo-optique, acousto-optique, tout-optique, etc. Il repose sur la théorie fondamentale des effets électro-optique, acousto-optique, magnéto-optique, Franz-Keldysh, Stark à puits quantique et dispersion de porteuse.
Lemodulateur électro-optiqueIl s'agit d'un dispositif qui régule l'indice de réfraction, l'absorptivité, l'amplitude ou la phase de la lumière émise par variation de tension ou de champ électrique. Il est supérieur aux autres types de modulateurs en termes de pertes, de consommation d'énergie, de vitesse et d'intégration, et est également le modulateur le plus utilisé actuellement. Dans le processus de transmission et de réception optique, le modulateur optique sert à contrôler l'intensité lumineuse et joue un rôle crucial.
Le but de la modulation de la lumière est de transformer le signal souhaité ou les informations transmises, notamment en « éliminant le signal de fond, en éliminant le bruit et en anti-interférence », afin de faciliter le traitement, la transmission et la détection.
Les types de modulation peuvent être divisés en deux grandes catégories selon l'endroit où l'information est chargée sur l'onde lumineuse :
L'une est la puissance motrice de la source lumineuse modulée par le signal électrique ; l'autre est de moduler directement la diffusion.
La première est principalement utilisée pour la communication optique, et la seconde pour la détection optique. En bref : modulation interne et modulation externe.
Selon la méthode de modulation, le type de modulation est :
3) Modulation de polarisation ;
4) Modulation de fréquence et de longueur d'onde.
1.1, modulation d'intensité
La modulation de l'intensité lumineuse est l'intensité de la lumière comme objet de modulation, l'utilisation de facteurs externes pour mesurer le changement continu ou lent du signal lumineux en un changement de fréquence plus rapide du signal lumineux, de sorte que l'amplificateur de sélection de fréquence AC peut être utilisé pour amplifier, puis la quantité à mesurer en continu.
1.2, modulation de phase
Le principe consistant à utiliser des facteurs externes pour modifier la phase des ondes lumineuses et à mesurer des quantités physiques en détectant les changements de phase est appelé modulation de phase optique.
La phase de l'onde lumineuse est déterminée par la longueur physique de la propagation de la lumière, l'indice de réfraction du milieu de propagation et sa distribution, c'est-à-dire que le changement de phase de l'onde lumineuse peut être généré en modifiant les paramètres ci-dessus pour obtenir une modulation de phase.
Étant donné que le détecteur de lumière ne peut généralement pas percevoir le changement de phase de l'onde lumineuse, nous devons utiliser la technologie d'interférence de la lumière pour transformer le changement de phase en changement d'intensité lumineuse, afin de réaliser la détection de quantités physiques externes, par conséquent, la modulation de phase optique doit inclure deux parties : l'une est le mécanisme physique de génération du changement de phase de l'onde lumineuse ; La seconde est l'interférence de la lumière.
1.3. Modulation de polarisation
La méthode la plus simple pour obtenir une modulation lumineuse consiste à faire pivoter deux polariseurs l'un par rapport à l'autre. Selon le théorème de Malus, l'intensité lumineuse de sortie est I = I0cos2α.
Où : I0 représente l'intensité lumineuse transmise par les deux polariseurs lorsque le plan principal est cohérent ; Alpha représente l'angle entre les plans principaux des deux polariseurs.
1.4 Modulation de fréquence et de longueur d'onde
Le principe consistant à utiliser des facteurs externes pour modifier la fréquence ou la longueur d'onde de la lumière et à mesurer des quantités physiques externes en détectant les changements de fréquence ou de longueur d'onde de la lumière est appelé modulation de fréquence et de longueur d'onde de la lumière.
Date de publication : 1er août 2023