电光调制器有哪些分类 电光调制器和声光调制器有什么区别?

爱你网 2024-04-29 02:46:52

电光调制器是利用某些电光晶体,如铌酸锂晶体(LiNb03)、砷化镓晶体(GaAs)和钽酸锂晶体(LiTa03)的电光效应制成的调制器。接下来,详细为你说下电光调制器有哪些分类 电光调制器和声光调制器有什么区别?

1.电光调制器有哪些分类

相位调制器

最简单的电光调制器为只包含一个普克尔斯盒的相位调制器,其中电场(通过电极施加到晶体上)改变激光光束进入晶体后的相位延迟。入射光束的偏振状态通常需要与晶体的一个光轴平行,这样光束的偏振态不会发生变化。

有些情况下只需要很小的相位调制(周期性的或者非周期性的)。例如,通常采用EOM来控制和稳定光学谐振腔的谐振频率。共振调制器通常用在需要周期性调制的情形,这时只需中等强度的驱动电压就能得到很大的调制深度。有时调制深度很大,光谱中会产生很多旁瓣(光梳产生器,光梳)。

偏振调制器

根据非线性晶体的类型和指向不同,以及实际电场方向的不同,相位延迟也与偏振方向有关。因此普克尔斯盒可以看多电压控制的波片,它还可以用来调制偏振态。对于线偏振的输入光(通常与晶体轴有45°的夹角),输出光束的偏振态通常为椭偏振,而不是简单的由原来的线偏振光旋转了一定的角度。

振幅调制器

如果与其它光学元件结合起来,尤其是与偏振器结合后,普克尔斯盒可以用作其它种类的调制。下图中的振幅调制器是利用普克尔斯盒改变偏振态,然后采用偏振器将偏振态的改变转化成透射光振幅和功率的变化。

光开关也是一种调制器,其中透射为开或者关的状态,而不是逐渐变化的。这种光开关可以用作脉冲拾取器,从一列超短脉冲中选择一定的脉冲,或者在倾腔激光器和正反馈放大器中。

热补偿装置

如果需要在两偏振方向之间引入相对相位变化,那么热学影响就会对结果产生影响。因此,电光调制器通常包含两个匹配的普克尔斯盒,这样其相对相移随温度的变化可以相互抵消。也有的结构中包含四块晶体,具有严格相同的长度,抵消了双折射效应和空间游走。还有很多种类型的多晶体设计,取决于采用的材料和实际需要。

行波调制器

在很高调制带宽的情况下,例如,在GHz范围内,通常采用集成光学行波调制器。这里,电子驱动信号产生电磁波(微波)在与光束方向相同的电极间传播。理想情况下,两波的相速度是匹配的,因此即使频率非常高且电极长度对应几个微波波长的情况下,也可以得到足够的调制。

2.电光调制器和声光调制器有什么区别?

电光调制的物理基础是电光效应,即是某些晶体在外加电场的作用下,其折射率将发生变化,当光波通过此介质时,其传输特性就受到影响而改变。调制晶体是电光调制器的核心部件,它按一定的方向加工成圆柱体或长方形体状。

声光调制的物理基础是声光效应,声光效应是指光波在介质中传播时,被超生波场衍射或散射的现象。介质的折射率周期变化形成折射率光栅时,光波在介质中传播就会发生衍射现象,衍射光的强度、频率和方向等将随着超生场的变化而变化。声光调制器是由声光介质,电-声换能器,吸声(或反射)装置及驱动电源等组成。

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