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 phaseCe dispositif est constitué d'une seule boîte de Pockels, où un champ électrique (appliqué au cristal par une électrode) modifie le déphasage du faisceau laser après son entrée dans le cristal. L'état de polarisation du faisceau incident doit généralement être parallèle à l'un des axes optiques du cristal pour que son état de polarisation reste constant.
Dans certains cas, une modulation de phase très faible (périodique ou apériodique) suffit. Par exemple, un modulateur électro-optique (EOM) est couramment utilisé pour contrôler et stabiliser la fréquence de résonance des résonateurs optiques. Les modulateurs de résonance sont généralement utilisés lorsqu'une modulation périodique est requise et qu'une forte profondeur de modulation peut être obtenue avec une tension d'excitation modérée. Parfois, la profondeur de modulation est très importante et de nombreux lobes secondaires (générateur de peigne de fréquences, peigne de fréquences) sont produits dans le spectre.
modulateur de polarisation
En fonction du type et de l'orientation du cristal non linéaire, ainsi que de la direction du champ électrique, le déphasage est également lié à la direction de polarisation. Par conséquent, la boîte de Pockels peut être utilisée pour contrôler plusieurs lames à retard et moduler les états de polarisation. Pour une lumière incidente polarisée linéairement (généralement à 45° de l'axe du cristal), la polarisation du faisceau de sortie est généralement elliptique, et non simplement décalée 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 permettent d'obtenir 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 cette modification en une variation d'amplitude et de puissance de la lumière transmise.
Voici quelques applications typiques des modulateurs électro-optiques :
La modulation de 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 ;
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.) ;
Commutation d'impulsions dans les sélecteurs d'impulsions, les amplificateurs à rétroaction positive et les lasers inclinables.
Date de publication : 11 octobre 2023