Nguyên lý hoạt động của bộ điều biến cường độ thông thường

Nguyên tắc hoạt động của các thành phần thông thườngbộ điều biến cường độ

Nguyên lý hoạt động của bộ điều biến cường độ khác nhau tùy thuộc vào loại. Sau đây là nguyên lý hoạt động của các bộ điều biến cường độ thông dụng:

1. Bộ điều biến cường độ Mach Zehnder (Bộ điều biến MZM)
Nguyên lý cốt lõi: Dựa trên hiệu ứng giao thoa của ánh sáng. Nguyên lý củađiều biến cường độ điện quangMục đích là tận dụng hiệu ứng điện quang của tinh thể và đạt được sự điều biến cường độ dựa trên nguyên lý giao thoa của ánh sáng phân cực. Hiệu ứng điện quang của tinh thể đề cập đến hiện tượng trong đó chiết suất của tinh thể thay đổi dưới tác động của điện trường bên ngoài, gây ra sự chênh lệch pha giữa ánh sáng đi qua tinh thể theo các hướng phân cực khác nhau, từ đó thay đổi trạng thái phân cực của ánh sáng.
Quy trình làm việc:
Ánh sáng đầu vào được tách thành hai đường bằng bộ tách chùm tia và đi qua hai nhánh dẫn sóng riêng biệt.
Bằng cách cấp điện áp ngoài vào một hoặc cả hai nhánh và sử dụng hiệu ứng điện quang (chẳng hạn như hiệu ứng điện quang tuyến tính của tinh thể niobat lithi) để thay đổi chiết suất của ống dẫn sóng, từ đó thay đổi pha của sóng ánh sáng trong các nhánh.
Hai chùm tia sáng được kết hợp lại ở đầu ra, và do sự khác biệt về pha, hiện tượng giao thoa có thể tạo ra hiệu ứng cộng hưởng hoặc triệt tiêu, dẫn đến sự thay đổi cường độ ánh sáng đầu ra theo điện áp.
Khi độ lệch pha giữa hai nhánh bằng 0, cường độ ánh sáng đầu ra đạt mức tối đa (ở trạng thái “bật”); Khi độ lệch pha là π, cường độ ánh sáng đầu ra giảm xuống mức tối thiểu (ở trạng thái “tắt”), đạt được sự điều biến cường độ.

2. Bộ điều biến cường độ hấp thụ điện (EAM)
Nguyên lý cốt lõi: Khai thác hiệu ứng hấp thụ điện từ của vật liệu giếng lượng tử.
Quy trình làm việc:
Việc tác dụng điện trường bên ngoài lên vật liệu bán dẫn giếng lượng tử sẽ làm thay đổi hệ số hấp thụ của vật liệu.
Khi ánh sáng truyền qua một vật liệu, cường độ của nó thay đổi do sự thay đổi hệ số hấp thụ, từ đó tạo ra sự điều biến cường độ ánh sáng.
Thông thường, nó yêu cầu phân cực ngược, và tín hiệu điện đầu vào có mối quan hệ hàm mũ với cường độ ánh sáng đầu ra, do đó rất phù hợp cho truyền thông quang tốc độ cao.

3.bộ điều biến cường độ quang âm
Nguyên lý cốt lõi: Dựa trên hiệu ứng quang âm.
Quy trình làm việc:
Tạo sóng siêu âm trong tinh thể để hình thành mạng tinh thể với sự thay đổi chiết suất định kỳ.
Khi ánh sáng đi qua một cách tử, hiện tượng nhiễu xạ xảy ra, và cường độ của ánh sáng nhiễu xạ có liên quan đến cường độ của sóng siêu âm. Bằng cách điều khiển cường độ hoặc tần số của sóng siêu âm, cường độ ánh sáng đầu ra có thể được điều chỉnh.

4. Bộ điều biến cường độ tinh thể lỏng
Nguyên lý cốt lõi: Khai thác đặc tính của tinh thể lỏng, khả năng thay đổi độ truyền dẫn dưới tác dụng của điện trường.
Quy trình làm việc:
Hướng sắp xếp của các phân tử tinh thể lỏng thay đổi dưới tác động của điện trường, ảnh hưởng đến độ truyền dẫn ánh sáng.
Bằng cách áp dụng các điện áp khác nhau để điều khiển độ truyền dẫn của tinh thể lỏng, cường độ ánh sáng đầu ra được điều chỉnh, phương pháp này thường được sử dụng trong lĩnh vực hiển thị và hình ảnh.
Các loại bộ điều biến cường độ khác nhau có những đặc điểm riêng về nguyên lý hoạt động, hiệu suất và kịch bản ứng dụng, và cần lựa chọn loại phù hợp theo nhu cầu cụ thể.