Premièrement, la modulation interne et la modulation externe
Selon la relation relative entre le modulateur et le laser, lemodulation laserpeut être divisée en modulation interne et modulation externe.
01 modulation interne
Le signal de modulation est appliqué lors du processus d'oscillation laser, c'est-à-dire que les paramètres d'oscillation laser sont modifiés selon la loi du signal de modulation, afin de modifier les caractéristiques de la sortie laser et de réaliser la modulation.
(1) Contrôler directement la source de pompage laser pour réaliser la modulation de l'intensité du laser de sortie et savoir si elle est présente, de sorte qu'elle est contrôlée par l'alimentation électrique.
(2) L'élément de modulation est placé dans le résonateur, et la modification des caractéristiques physiques de l'élément de modulation est contrôlée par le signal pour modifier les paramètres du résonateur, modifiant ainsi les caractéristiques de sortie du laser.
02 Modulation externe
La modulation externe consiste à séparer la génération et la modulation du laser. Elle consiste à injecter le signal modulé après la formation du laser, c'est-à-dire que le modulateur est placé sur le trajet optique, à l'extérieur du résonateur laser.
La tension du signal de modulation est appliquée au modulateur afin de modifier certaines de ses caractéristiques physiques, notamment la phase. Lorsque le laser le traverse, certains paramètres de l'onde lumineuse sont modulés, permettant ainsi la transmission d'informations. Par conséquent, la modulation externe ne modifie pas les paramètres intrinsèques du laser, mais ceux de son faisceau de sortie, tels que l'intensité et la fréquence.
Deuxième,modulateur laserclassification
Selon son mécanisme de fonctionnement, le modulateur peut être classé enmodulation électro-optique, la modulation acousto-optique, la modulation magnéto-optique et la modulation directe.
01 Modulation directe
Le courant moteur dulaser à semi-conducteurou bien la diode électroluminescente est modulée directement par le signal électrique, de sorte que la lumière émise est modulée en fonction de la variation du signal électrique.
(1) Modulation TTL en modulation directe
Un signal numérique TTL est ajouté à l'alimentation laser, afin que le courant d'entraînement du laser puisse être contrôlé par le biais du signal externe, et ainsi la fréquence de sortie du laser peut être contrôlée.
(2) Modulation analogique en modulation directe
En plus du signal analogique d'alimentation laser (onde de signal à variation arbitraire d'amplitude inférieure à 5 V), il est possible de faire en sorte que l'entrée du signal externe ait une tension différente correspondant à un courant de commande différent du laser, et ainsi de contrôler la puissance laser de sortie.
02 Modulation électro-optique
La modulation utilisant l'effet électro-optique est appelée modulation électro-optique. Le principe physique de la modulation électro-optique repose sur l'effet électro-optique : sous l'action d'un champ électrique appliqué, l'indice de réfraction de certains cristaux se modifie, et lorsque l'onde lumineuse traverse ce milieu, ses caractéristiques de transmission sont affectées et modifiées.
03 Modulation acousto-optique
Le principe physique de la modulation acousto-optique repose sur l'effet acousto-optique, qui désigne le phénomène de diffusion des ondes lumineuses par un champ d'ondes supragénéré lors de leur propagation dans un milieu. Lorsque l'indice de réfraction d'un milieu varie périodiquement pour former un réseau d'indices, la diffraction se produit lors de la propagation de l'onde lumineuse dans ce milieu. L'intensité, la fréquence et la direction de la lumière diffractée varient alors en fonction du champ d'ondes supragénéré.
La modulation acousto-optique est un procédé physique qui exploite l'effet acousto-optique pour charger des informations sur la porteuse de fréquence optique. Le signal modulé est appliqué à un transducteur électroacoustique sous forme de signal électrique (modulation d'amplitude), lequel est converti en champ ultrasonore. Lorsque l'onde lumineuse traverse le milieu acousto-optique, la porteuse optique est modulée et devient une onde modulée en intensité qui « transporte » des informations.
04 Modulation magnéto-optique
La modulation magnéto-optique est une application de l'effet de rotation électromagnétique optique de Faraday. Lorsque des ondes lumineuses se propagent dans un milieu magnéto-optique parallèlement à la direction du champ magnétique, le phénomène de rotation du plan de polarisation de la lumière polarisée linéairement est appelé rotation magnétique.
Un champ magnétique constant est appliqué au milieu pour obtenir la saturation magnétique. Le champ magnétique du circuit est orienté axialement par rapport au milieu, et la rotation de Faraday dépend du champ magnétique axial. Par conséquent, en contrôlant le courant de la bobine haute fréquence et en modifiant l'intensité du champ magnétique axial, il est possible de contrôler l'angle de rotation du plan de vibration optique. L'amplitude de la lumière traversant le polariseur varie ainsi avec l'angle θ, permettant de réaliser une modulation.
Date de publication : 8 janvier 2024