Brève introduction au lasermodulateurtechnologie
Le laser est une onde électromagnétique de haute fréquence qui, grâce à sa bonne cohérence, sert d'onde porteuse pour transmettre des informations, à l'instar des ondes électromagnétiques traditionnelles (comme celles utilisées en radio et en télévision). Le processus de chargement d'informations sur le laser est appelé modulation, et le dispositif qui réalise cette opération est appelé modulateur. Dans ce processus, le laser sert d'onde porteuse, tandis que le signal de basse fréquence qui transmet l'information est appelé signal modulé.
La modulation laser se divise généralement en deux catégories : la modulation interne et la modulation externe. La modulation interne consiste à moduler le laser pendant son oscillation, c'est-à-dire en modulant le signal pour modifier ses paramètres d'oscillation et, par conséquent, ses caractéristiques de sortie. Il existe deux méthodes de modulation interne : 1. Contrôler directement la puissance d'alimentation du laser pour ajuster son intensité. En utilisant le signal pour contrôler cette alimentation, l'intensité du faisceau laser peut être ajustée. 2. Placer les éléments de modulation dans le résonateur. Les caractéristiques physiques de ces éléments sont contrôlées par le signal, ce qui modifie les paramètres du résonateur et permet de moduler le faisceau laser. L'avantage de la modulation interne réside dans son rendement élevé. Cependant, l'emplacement du modulateur dans la cavité augmente les pertes, réduisant ainsi la puissance de sortie. De plus, la bande passante du modulateur est limitée par la bande passante du résonateur. Modulation externe : après la formation du laser, un modulateur est placé sur le trajet optique, à l’extérieur du laser. Les caractéristiques physiques du modulateur sont modifiées par le signal modulé ; lorsque le laser traverse le modulateur, un paramètre spécifique de l’onde lumineuse est modulé. Les avantages de la modulation externe sont que la puissance de sortie du laser n’est pas affectée et que la bande passante du contrôleur n’est pas limitée par la bande passante du résonateur. Son inconvénient est un faible rendement de modulation.
La modulation laser peut être classée en modulation d'amplitude, modulation de fréquence, modulation de phase et modulation d'intensité, selon ses propriétés de modulation. 1. Modulation d'amplitude : l'amplitude du signal porteur varie selon la loi du signal modulé. 2. Modulation de fréquence : la modulation du signal modifie la fréquence d'oscillation du laser. 3. Modulation de phase : la modulation du signal modifie la phase d'oscillation du laser.
modulateur d'intensité électro-optique
Le principe de la modulation d'intensité électro-optique repose sur la modulation d'intensité selon le principe d'interférence de la lumière polarisée, grâce à l'effet électro-optique d'un cristal. Cet effet électro-optique désigne le phénomène de variation de l'indice de réfraction du cristal sous l'action d'un champ électrique externe, induisant un déphasage entre les faisceaux lumineux traversant le cristal selon différentes directions de polarisation, et par conséquent un changement d'état de polarisation de la lumière.
Modulateur de phase électro-optique
Principe de modulation de phase électro-optique : l’angle de phase de l’oscillation laser est modifié par la règle du signal de modulation.
En plus de la modulation d'intensité électro-optique et de la modulation de phase électro-optique mentionnées ci-dessus, il existe de nombreux types de modulateurs laser, tels que le modulateur électro-optique transversal, le modulateur à onde progressive électro-optique, le modulateur électro-optique Kerr, le modulateur acousto-optique, le modulateur magnétoptique, le modulateur à interférence et le modulateur spatial de lumière.
Date de publication : 26 août 2024