Lazer modülasyonunun ilkeleri ve özellikleri

Lazer modülasyonu, modülasyon için taşıyıcı dalga olarak lazer kullanma işlemidir.LazerMükemmel zamansal tutarlılığa ve uzamsal tutarlılığa sahiptir. Radyo dalgasına benzer, modüle edilmesi kolaydır ve ışık dalgasının sıklığı çok yüksektir ve bilgi iletme kapasitesi çok büyüktür. Buna ek olarak, lazer ışını, uzun mesafeden ve gizli tutulması kolay bir şekilde iletilebilen küçük ıraksama açısına ve yüksek konsantre ışık enerjisine sahiptir. Lazer modülasyonu dahili modülasyon ve harici modülasyona ayrılabilir. Özellazer ışınıModülasyon yöntemleri arasında elektro-optik modülasyon, akusto-optik modülasyon, manyeto-optik modülasyon, doğrudan modülasyon vb.

Lazer Modülasyon Sınıflandırması

İlk olarak, modülatör ve lazer arasındaki bağıl ilişkiye göre, lazer modülasyonu dahili modülasyona ve harici modülasyona bölünebilir. Dahili modülasyon, yüklü modülasyon sinyalinin lazer salınımı sürecinde gerçekleştirildiği ve salınım parametrelerinin, lazer çıkış özelliklerini değiştirmek ve modülasyon amacına ulaşmak için modülasyon sinyali yasasına göre değiştirildiği anlamına gelir. Harici modülasyon, lazer oluşturulduktan sonra modülasyon sinyalinin yüklenmesini ifade eder, yani modülatör lazer boşluğunun dışına yerleştirilir ve modülatör değişim fazının bazı fiziksel özelliklerini yapmak için modülasyon sinyali voltajı modülatöre eklenir. Lazer içinden geçtiğinde modüle edilir. Bu nedenle, harici modülasyon lazer parametrelerini değiştirmek değil, çıkış lazerinin parametrelerini (yoğunluk, frekans vb.) Değiştirmektir. Harici modülasyon en önemli modülasyon yöntemlerinden biridir. İkincisi, çalışma mekanizmasına göre, esas olarak elektro-optik modülasyon, akusto-optik modülasyon, manyeto-optik modülasyon ve doğrudan modülasyonu (güç modülasyonu olarak da bilinir) içerir. Üçüncüsü, genlik modülasyonu, frekans modülasyonu, faz modülasyonu ve yoğunluk modülasyonuna bölünebilir.

Lazer Modülasyon İlkeleri

Lazeri bilgi iletmek için bir araç olarak kullanarak, önce bilgi sinyalinin lazer radyasyonuna, yani lazer modülasyonuna nasıl yükleneceğini çözmeliyiz. Örneğin, lazer tarafından iletilen ses bilgileri lazere yüklenir, lazer \"\" \"fotoelektrik alıcıya belirli bir şanzıman kanalı (atmosfer, optik fiber, vb.) Ve alıcı yüklenen ekstreler Aramanın amacını tamamlamak için ses bilgileri. Bunlar arasında lazer taşıyıcı dalgası denir, bu nedenle iletilen bilgilere modülasyon sinyali denir. Lazer ışık dalgasının elektrik alanı yoğunluğu, AC'nin genlik olduğu, uzunlamasına faz açısıdır, WC açısal frekanstır, faz açısıdır. Lazer, genlik, frekans, faz ve yoğunluk gibi parametrelere sahip olduğundan, parametrelerinden biri modüle edilmiş sinyalin yasasına göre değişirse, lazer \"taşıma \" bilgisi amacına ulaşmak için sinyal tarafından modüle edilecektir.

Lazer Modülasyon Özellikleri

Birincisi, tek renklidir. Lazer tarafından yayılan ışığın dalga boyu dağılım aralığı dardır, bu nedenle renk çok saftır. Lazerin tekokromatikliği, diğer tek renkli ışık kaynaklarından çok daha güçlüdür. İyi monokromatiklik, filtrelemeyi kolaylaştırabilir ve sinyal-gürültü oranını iyileştirebilir. Malzeme işlemesinde, farklı malzemelerin emilim spektrumları farklıdır ve lazerin tekokromatikliği emilim derinliğini ve dağılımını iyi kontrol edebilir. Malzemeler seçici olarak işlenebilir ve kontrol edilebilir. Monokromatik ışık optik tasarımda çok daha uygundur. Dispersiyon farkı yoktur ve tekokromatiklik ne kadar iyi olursa, karşılık gelen dalga boyu veya frekans o kadar kararır.

İkincisi, iyi zamansal ve mekansal tutarlılığa sahiptir. Lazer sıradan ışıktan çok farklıdır. Frekansı çok basit olduğundan, lazerden yayılan ışık adım adım aynı yönde yayılabilir. Enerjiyi yüksek oranda konsantre etmek ve yüksek tutarlılık olarak adlandırılan optik fibere göndermek için bir lens ile bir noktaya dönüştürülebilirler. Optik fiber iletişimde kullanılan yarı iletken lazerin hacmi çok küçüktür, bu da sıradan kristal triyotunkine benzer. Optik gücü genellikle çok büyük değildir, genellikle sadece birkaç miliwatt. Enerjisi yüksek konsantre ise, optik fibere kolayca bağlanabilir. Bu, optik fiber iletişiminin röle mesafesini arttırmak ve iletişim kalitesini artırmak için büyük bir öneme sahiptir. Lazerin yönlendirmesi diğer tüm ışık kaynaklarından çok daha iyidir. Neredeyse paralel çizgiler ışınıdır. Sıradan ışık kaynakları her zaman aydınlatma olarak gerekli olan her yöne yayılır. Ancak bu ışığı bir noktada yoğunlaştırmak için, enerjinin çoğu boşa harcanacak ve verimlilik çok düşük olacaktır. Yarı iletken lazer tarafından yayılan ışığın çoğu çok konsantre olur ve fiberin uç yüzüne girmek kolaydır.