انواع مدولاتورهای لیزری

اول، مدولاسیون داخلی و مدولاسیون خارجی
با توجه به رابطه نسبی بین مدولاتور و لیزر،مدولاسیون لیزرمی‌توان آن را به مدولاسیون داخلی و مدولاسیون خارجی تقسیم کرد.

مدولاسیون داخلی 01
سیگنال مدولاسیون در فرآیند نوسان لیزر انجام می‌شود، یعنی پارامترهای نوسان لیزر طبق قانون سیگنال مدولاسیون تغییر می‌کنند تا ویژگی‌های خروجی لیزر تغییر کرده و مدولاسیون حاصل شود.
(1) منبع پمپ لیزر را مستقیماً کنترل کنید تا مدولاسیون شدت لیزر خروجی و اینکه آیا وجود دارد یا خیر، به دست آید، به طوری که توسط منبع تغذیه کنترل شود.
(2) عنصر مدولاسیون در تشدیدگر قرار می‌گیرد و تغییر ویژگی‌های فیزیکی عنصر مدولاسیون توسط سیگنال کنترل می‌شود تا پارامترهای تشدیدگر تغییر کند و در نتیجه ویژگی‌های خروجی لیزر تغییر کند.

02 مدولاسیون خارجی
مدولاسیون خارجی، جداسازی تولید لیزر و مدولاسیون است. به بارگذاری سیگنال مدوله شده پس از تشکیل لیزر اشاره دارد، یعنی مدولاتور در مسیر نوری خارج از رزوناتور لیزر قرار می‌گیرد.
ولتاژ سیگنال مدولاسیون به مدولاتور اضافه می‌شود تا برخی از ویژگی‌های فیزیکی فاز مدولاتور تغییر کند و هنگامی که لیزر از آن عبور می‌کند، برخی از پارامترهای موج نور مدوله می‌شوند و در نتیجه اطلاعات را برای انتقال حمل می‌کنند. بنابراین، مدولاسیون خارجی برای تغییر پارامترهای لیزر نیست، بلکه برای تغییر پارامترهای لیزر خروجی، مانند شدت، فرکانس و غیره است.

دوم،مدولاتور لیزریطبقه بندی
با توجه به مکانیسم عملکرد مدولاتور، می‌توان آن را به موارد زیر طبقه‌بندی کرد:مدولاسیون الکترواپتیکیمدولاسیون آکوستیک-اپتیکی، مدولاسیون مگنتو-اپتیکی و مدولاسیون مستقیم.

01 مدولاسیون مستقیم
جریان محرکه ازلیزر نیمه هادییا دیود ساطع کننده نور مستقیماً توسط سیگنال الکتریکی مدوله می‌شود، به طوری که نور خروجی با تغییر سیگنال الکتریکی مدوله می‌شود.

(1) مدولاسیون TTL در مدولاسیون مستقیم
یک سیگنال دیجیتال TTL به منبع تغذیه لیزر اضافه می‌شود، به طوری که جریان درایو لیزر را می‌توان از طریق سیگنال خارجی کنترل کرد و سپس فرکانس خروجی لیزر را کنترل نمود.

(2) مدولاسیون آنالوگ در مدولاسیون مستقیم
علاوه بر سیگنال آنالوگ منبع تغذیه لیزر (دامنه کمتر از 5 ولت، موج سیگنال را به دلخواه تغییر دهید)، می‌توانید ورودی سیگنال خارجی را با ولتاژهای مختلف مربوط به جریان درایو لیزر تنظیم کنید و سپس توان لیزر خروجی را کنترل کنید.

02 مدولاسیون الکترواپتیکی
مدولاسیون با استفاده از اثر الکترواپتیکی، مدولاسیون الکترواپتیکی نامیده می‌شود. اساس فیزیکی مدولاسیون الکترواپتیکی، اثر الکترواپتیکی است، یعنی تحت تأثیر یک میدان الکتریکی اعمال شده، ضریب شکست برخی از کریستال‌ها تغییر می‌کند و هنگامی که موج نور از این محیط عبور می‌کند، ویژگی‌های انتقال آن تحت تأثیر قرار گرفته و تغییر می‌کند.

۰۳ مدولاسیون آکوستیک-اپتیکی
اساس فیزیکی مدولاسیون آکوستو-اپتیک، اثر آکوستو-اپتیک است که به پدیده‌ای اشاره دارد که امواج نور هنگام انتشار در محیط، توسط میدان موج ماوراء طبیعی پخش یا پراکنده می‌شوند. هنگامی که ضریب شکست یک محیط به صورت دوره‌ای تغییر می‌کند تا یک شبکه ضریب شکست تشکیل دهد، هنگام انتشار موج نور در محیط، پراش رخ می‌دهد و شدت، فرکانس و جهت نور پراشیده با تغییر میدان موج فوق تولید شده تغییر می‌کند.
مدولاسیون آکوستو-اپتیک یک فرآیند فیزیکی است که از اثر آکوستو-اپتیک برای بارگذاری اطلاعات روی حامل فرکانس نوری استفاده می‌کند. سیگنال مدوله شده به شکل سیگنال الکتریکی (مدولاسیون دامنه) روی مبدل الکتروآکوستیک عمل می‌کند و سیگنال الکتریکی مربوطه به میدان فراصوت تبدیل می‌شود. هنگامی که موج نور از محیط آکوستو-اپتیک عبور می‌کند، حامل نوری مدوله شده و به یک موج مدوله شده با شدت تبدیل می‌شود که اطلاعات را "حمل" می‌کند.

04 مدولاسیون مغناطیسی-نوری
مدولاسیون مغناطیسی-نوری کاربردی از اثر چرخش نوری الکترومغناطیسی فارادی است. هنگامی که امواج نور از طریق محیط مغناطیسی-نوری موازی با جهت میدان مغناطیسی منتشر می‌شوند، پدیده چرخش صفحه قطبش نور با قطبش خطی، چرخش مغناطیسی نامیده می‌شود.
یک میدان مغناطیسی ثابت به محیط اعمال می‌شود تا اشباع مغناطیسی حاصل شود. جهت میدان مغناطیسی مدار در جهت محوری محیط است و چرخش فارادی به میدان مغناطیسی جریان محوری بستگی دارد. بنابراین، با کنترل جریان سیم‌پیچ فرکانس بالا و تغییر قدرت میدان مغناطیسی سیگنال محوری، می‌توان زاویه چرخش صفحه ارتعاش نوری را کنترل کرد، به طوری که دامنه نور عبوری از قطبشگر با تغییر زاویه θ تغییر می‌کند تا مدولاسیون حاصل شود.