Un modulateur électro-optique (EOM) contrôle la puissance, la phase et la polarisation d'un faisceau laser en contrôlant électroniquement le signal.
Le plus simplemodulateur électro-optiqueest unmodulateur de phaseConstitué d'une seule boîte de Pockels, un champ électrique (appliqué au cristal par une électrode) modifie le retard de phase du faisceau laser après son entrée dans le cristal. La polarisation du faisceau incident doit généralement être parallèle à l'un des axes optiques du cristal pour que son état de polarisation ne soit pas modifié.
Dans certains cas, seule une très faible modulation de phase (périodique ou apériodique) est nécessaire. Par exemple, l'EOM est couramment utilisée pour contrôler et stabiliser la fréquence de résonance des résonateurs optiques. Les modulateurs de résonance sont généralement utilisés dans les situations où une modulation périodique est requise, et une grande profondeur de modulation peut être obtenue avec une tension de commande modérée. Parfois, la profondeur de modulation est très importante et de nombreux lobes secondaires (générateur de peigne lumineux, peigne lumineux) sont produits dans le spectre.
Modulateur de polarisation
Selon le type et la direction du cristal non linéaire, ainsi que la direction du champ électrique réel, le retard de phase est également lié à la direction de polarisation. Par conséquent, la boîte de Pockels peut visualiser des lames d'onde contrôlées par plusieurs tensions et peut également être utilisée pour moduler les états de polarisation. Pour une lumière d'entrée polarisée linéairement (généralement à un angle de 45° par rapport à l'axe du cristal), la polarisation du faisceau de sortie est généralement elliptique, plutôt que simplement tournée d'un angle par rapport à la lumière polarisée linéairement d'origine.
Modulateur d'amplitude
Associées à d'autres éléments optiques, notamment des polariseurs, les boîtes de Pockels peuvent être utilisées pour d'autres types de modulation. Le modulateur d'amplitude de la figure 2 utilise une boîte de Pockels pour modifier l'état de polarisation, puis un polariseur pour convertir ce changement en une modification de l'amplitude et de la puissance de la lumière transmise.
Certaines applications typiques des modulateurs électro-optiques comprennent :
Moduler la puissance d’un faisceau laser, par exemple pour l’impression laser, l’enregistrement de données numériques à grande vitesse ou les communications optiques à grande vitesse ;
Utilisé dans les mécanismes de stabilisation de fréquence laser, par exemple, en utilisant la méthode Pound-Drever-Hall ;
Les commutateurs Q dans les lasers à semi-conducteurs (où l'EOM est utilisé pour fermer le résonateur laser avant le rayonnement pulsé) ;
Verrouillage de mode actif (perte de cavité de modulation EOM ou phase de la lumière aller-retour, etc.) ;
Impulsions de commutation dans les sélecteurs d'impulsions, les amplificateurs à rétroaction positive et les lasers inclinables.
Date de publication : 11 octobre 2023