اصل کار مشترکمدولاتور شدت
اصول کار تعدیلکنندههای شدت بسته به نوع آنها متفاوت است. اصول کار تعدیلکنندههای شدت رایج به شرح زیر است:
1. مدولاتور شدت ماخ زندر (مدولاتور MZM)
اصل اساسی: بر اساس اثر تداخل نور. اصلمدولاسیون شدت الکترواپتیکیعبارت است از استفاده از اثر الکترواپتیکی کریستالها و دستیابی به مدولاسیون شدت بر اساس اصل تداخل نور قطبیده. اثر الکترواپتیکی یک کریستال به پدیدهای اشاره دارد که در آن ضریب شکست کریستال تحت تأثیر یک میدان الکتریکی خارجی تغییر میکند و باعث ایجاد اختلاف فاز بین نوری که از کریستال در جهتهای مختلف قطبش عبور میکند، میشود و در نتیجه حالت قطبش نور را تغییر میدهد.
فرآیند کار:
نور ورودی توسط یک تقسیمکننده پرتو به دو مسیر تقسیم میشود و به ترتیب از دو بازوی موجبر عبور میکند.
اعمال ولتاژ خارجی به یک یا هر دو بازو و استفاده از اثر الکترواپتیکی (مانند اثر الکترواپتیکی خطی کریستال لیتیوم نیوبات) برای تغییر ضریب شکست موجبر، در نتیجه تغییر فاز موج نور در بازوها.
دو پرتو نور در انتهای خروجی بازترکیب میشوند و به دلیل اختلاف فازهای مختلف، ممکن است اثرات تداخل سازنده یا مخرب رخ دهد که منجر به تغییر شدت نور خروجی با ولتاژ میشود.
وقتی اختلاف فاز بین دو بازو صفر باشد، شدت نور خروجی در حداکثر خود است (در حالت «روشن»)؛ وقتی اختلاف فاز π باشد، شدت نور خروجی به حداقل میرسد (در حالت «خاموش») و مدولاسیون شدت حاصل میشود.
۲. مدولاتور شدت جذب الکتریکی (EAM)
اصل اساسی: استفاده از اثر جذب الکتریکی مواد چاه کوانتومی.
فرآیند کار:
اعمال میدان الکتریکی خارجی بر روی مواد نیمههادی چاه کوانتومی، ضریب جذب ماده را تغییر میدهد.
وقتی نور از یک ماده عبور میکند، شدت آن به دلیل تغییر در ضریب جذب تغییر میکند و در نتیجه مدولاسیون شدت نور حاصل میشود.
معمولاً نیاز به بایاس معکوس دارد و سیگنال الکتریکی ورودی با شدت نور خروجی رابطه نمایی دارد که آن را برای ارتباطات نوری پرسرعت مناسب میکند.
۳.مدولاتور شدت آکوستیک-اپتیکی
اصل اساسی: بر اساس اثر آکوستیک-اپتیکی.
فرآیند کار:
امواج فراصوت را در کریستال ایجاد کنید تا یک شبکه با تغییرات ضریب شکست دورهای تشکیل شود.
وقتی نور از یک توری عبور میکند، پراش رخ میدهد و شدت نور پراشیده شده به شدت امواج فراصوت مربوط میشود. با کنترل شدت یا فرکانس امواج فراصوت، میتوان شدت نور خروجی را مدوله کرد.
۴. مدولاتور شدت کریستال مایع
اصل اساسی: استفاده از ویژگی کریستال مایع که میزان عبور آن را تحت میدان الکتریکی تغییر میدهد.
فرآیند کار:
جهت تراز مولکولهای کریستال مایع تحت تأثیر میدان الکتریکی تغییر میکند و بر میزان عبور نور تأثیر میگذارد.
با اعمال ولتاژهای مختلف برای کنترل عبور نور از کریستالهای مایع، شدت نور خروجی مدوله میشود که معمولاً در زمینههای نمایش و تصویربرداری استفاده میشود.
انواع مختلف تعدیلکنندههای شدت، از نظر اصول، عملکرد و سناریوهای کاربردی، ویژگیهای خاص خود را دارند و نوع مناسب باید با توجه به نیازهای خاص انتخاب شود.
زمان ارسال: ۲۲ آوریل ۲۰۲۶