Giới thiệu ngắn gọn về công nghệ điều biến laser

Giới thiệu ngắn gọn về laserbộ điều biếncông nghệ
Laser là sóng điện từ tần số cao, nhờ tính kết hợp tốt, giống như các sóng điện từ truyền thống (như được sử dụng trong radio và truyền hình), được dùng làm sóng mang để truyền tải thông tin. Quá trình tải thông tin lên laser được gọi là điều chế, và thiết bị thực hiện quá trình này được gọi là bộ điều chế. Trong quá trình này, laser đóng vai trò là sóng mang, trong khi tín hiệu tần số thấp truyền tải thông tin được gọi là tín hiệu điều chế.
Điều chế laser thường được chia thành hai phương pháp: điều chế nội và điều chế ngoại. Điều chế nội: đề cập đến sự điều chế trong quá trình dao động của laser, tức là bằng cách điều chế tín hiệu để thay đổi các thông số dao động của laser, từ đó ảnh hưởng đến đặc tính đầu ra của laser. Có hai cách điều chế nội: 1. Điều khiển trực tiếp nguồn cấp điện bơm của laser để điều chỉnh cường độ đầu ra của laser. Bằng cách sử dụng tín hiệu để điều khiển nguồn cấp điện laser, cường độ đầu ra của laser có thể được điều khiển bằng tín hiệu. 2. Các phần tử điều chế được đặt trong bộ cộng hưởng, và các đặc tính vật lý của các phần tử điều chế này được điều khiển bằng tín hiệu, sau đó các thông số của bộ cộng hưởng được thay đổi để đạt được sự điều chế đầu ra của laser. Ưu điểm của điều chế nội là hiệu suất điều chế cao, nhưng nhược điểm là do bộ điều chế nằm trong khoang cộng hưởng, nó sẽ làm tăng tổn hao trong khoang, giảm công suất đầu ra, và băng thông của bộ điều chế cũng sẽ bị giới hạn bởi băng thông của bộ cộng hưởng. Điều chế ngoài: có nghĩa là sau khi tạo ra laser, bộ điều biến được đặt trên đường dẫn quang học bên ngoài laser, và các đặc tính vật lý của bộ điều biến được thay đổi theo tín hiệu điều biến. Khi laser đi qua bộ điều biến, một thông số nhất định của sóng ánh sáng sẽ được điều biến. Ưu điểm của điều chế ngoài là công suất đầu ra của laser không bị ảnh hưởng và băng thông của bộ điều khiển không bị giới hạn bởi dải thông của bộ cộng hưởng. Nhược điểm là hiệu suất điều biến thấp.
Điều chế laser có thể được chia thành điều chế biên độ, điều chế tần số, điều chế pha và điều chế cường độ theo đặc tính điều chế của nó. 1. Điều chế biên độ: Điều chế biên độ là dao động mà biên độ của sóng mang thay đổi theo quy luật của tín hiệu được điều chế. 2. Điều chế tần số: Điều chế tín hiệu để thay đổi tần số dao động của laser. 3. Điều chế pha: Điều chế tín hiệu để thay đổi pha của dao động laser.

Bộ điều biến cường độ quang điện
Nguyên lý điều biến cường độ điện quang là thực hiện điều biến cường độ theo nguyên lý giao thoa của ánh sáng phân cực bằng cách sử dụng hiệu ứng điện quang của tinh thể. Hiệu ứng điện quang của tinh thể đề cập đến hiện tượng chiết suất của tinh thể thay đổi dưới tác động của điện trường bên ngoài, dẫn đến sự chênh lệch pha giữa ánh sáng đi qua tinh thể theo các hướng phân cực khác nhau, do đó trạng thái phân cực của ánh sáng thay đổi.

Bộ điều biến pha điện quang
Nguyên lý điều chế pha điện quang: Góc pha dao động của laser được thay đổi theo quy luật của tín hiệu điều chế.

Ngoài các phương pháp điều biến cường độ điện quang và điều biến pha điện quang đã nêu ở trên, còn có nhiều loại bộ điều biến laser khác, chẳng hạn như bộ điều biến điện quang ngang, bộ điều biến sóng truyền điện quang, bộ điều biến điện quang Kerr, bộ điều biến âm thanh quang, bộ điều biến từ quang, bộ điều biến giao thoa và bộ điều biến ánh sáng không gian.