Prinsip kerja modulator keamatan biasa

Prinsip kerja umummodulator keamatan

Prinsip modulator keamatan berbeza-beza bergantung pada jenisnya. Berikut adalah prinsip kerja modulator keamatan biasa:

1. Modulator Keamatan Mach Zehnder (Modulator MZM)
Prinsip teras: Berdasarkan kesan gangguan cahaya. Prinsipmodulasi keamatan elektro-optikadalah untuk menggunakan kesan elektro-optik kristal dan mencapai modulasi keamatan berdasarkan prinsip gangguan cahaya terkutub. Kesan elektro-optik kristal merujuk kepada fenomena di mana indeks biasan kristal berubah di bawah tindakan medan elektrik luaran, menyebabkan perbezaan fasa antara cahaya yang melalui kristal dalam arah pengkutuban yang berbeza, sekali gus mengubah keadaan pengkutuban cahaya.
Proses kerja:
Cahaya input dibahagikan kepada dua laluan oleh pemisah pancaran dan masing-masing melalui dua lengan pandu gelombang.
Menggunakan voltan luaran pada satu atau kedua-dua lengan dan menggunakan kesan elektro-optik (seperti kesan elektro-optik linear kristal litium niobate) untuk mengubah indeks biasan pandu gelombang, sekali gus mengubah fasa gelombang cahaya dalam lengan.
Dua pancaran cahaya digabungkan semula pada hujung output, dan disebabkan oleh perbezaan fasa yang berbeza, kesan gangguan yang membina atau merosakkan mungkin berlaku, mengakibatkan perubahan dalam keamatan cahaya output dengan voltan.
Apabila perbezaan fasa antara kedua-dua lengan ialah 0, keamatan cahaya output berada pada tahap maksimum (dalam keadaan "hidup"); Apabila perbezaan fasa ialah π, keamatan cahaya output diminimumkan (dalam keadaan "mati"), mencapai modulasi keamatan.

2. Modulator Keamatan Penyerapan Elektro (EAM)
Prinsip teras: Menggunakan kesan elektropenyerapan bahan telaga kuantum.
Proses kerja:
Menggunakan medan elektrik luaran pada bahan semikonduktor telaga kuantum mengubah pekali penyerapan bahan tersebut.
Apabila cahaya melalui sesuatu bahan, keamatannya berubah disebabkan oleh perubahan dalam pekali penyerapan, justeru mencapai modulasi keamatan cahaya.
Biasanya memerlukan bias songsang, dan isyarat elektrik input mempunyai hubungan eksponen dengan keamatan cahaya output, menjadikannya sesuai untuk komunikasi optik berkelajuan tinggi.

3.modulator keamatan akusto-optik
Prinsip teras: Berdasarkan kesan akusto-optik.
Proses kerja:
Jana gelombang ultrasonik dalam kristal untuk membentuk kekisi dengan perubahan indeks biasan berkala.
Apabila cahaya melalui kekisi, pembelauan berlaku, dan keamatan cahaya yang terbelau adalah berkaitan dengan keamatan gelombang ultrasonik. Dengan mengawal keamatan atau frekuensi gelombang ultrasonik, keamatan cahaya output boleh dimodulasi.

4. Modulator keamatan kristal cecair
Prinsip teras: Menggunakan ciri hablur cecair yang mengubah transmisinya di bawah medan elektrik.
Proses kerja:
Arah penjajaran molekul hablur cecair berubah di bawah tindakan medan elektrik, yang mempengaruhi transmisi cahaya.
Dengan menggunakan voltan yang berbeza untuk mengawal transmisi hablur cecair, keamatan cahaya output dimodulasi, yang biasanya digunakan dalam bidang paparan dan pengimejan.
Pelbagai jenis modulator keamatan mempunyai ciri-ciri tersendiri dari segi prinsip, prestasi dan senario aplikasi, dan jenis yang sesuai harus dipilih mengikut keperluan khusus.