Lazer modülasyonunun prensipleri ve özellikleri

Lazer modülasyonu, lazer modülasyonu için taşıyıcı dalga olarak kullanma işlemidir.LazerMükemmel zamansal tutarlılığa ve uzamsal tutarlılığa sahiptir. Radyo dalgasına benzer, modüle edilmesi kolaydır ve ışık dalgasının frekansı çok yüksektir ve iletme bilgilerinin kapasitesi çok büyüktür. Buna ek olarak, lazer ışını küçük bir sapma açısına ve yüksek oranda konsantre ışık enerjisine sahiptir, bu da uzun bir mesafe üzerinden iletilebilir ve gizli kalması kolaydır. Lazer modülasyonu iç modülasyona ve dış modülasyona ayrılabilir. ÖzelLazer ışınıModülasyon yöntemleri elektro-optik modülasyonu, oususto-optik modülasyonu, manyeto-optik modülasyonu, doğrudan modülasyonu vb.

Lazer modülasyonu sınıflandırması

Öncelikle, modülatör ve lazer arasındaki göreli ilişkiye göre, lazer modülasyonu iç modülasyona ve dış modülasyona ayrılabilir. İç modülasyonu, yüklü modülasyon sinyalinin lazer salınımı sürecinde gerçekleştirildiği ve salınım parametrelerinin modülasyon sinyalinin yasasına göre değiştirildiği anlamına gelir. Lazer çıkış özelliklerini değiştirmek ve modülasyonun amacına ulaşmak için. Dış modülasyonu, lazer oluşturulduktan sonra modülasyon sinyalini yüklemeyi ifade eder, yani, modülatör lazer boşluğunun dışına yerleştirilir, modülatörün değişim fazının bazı fiziksel özelliklerini oluşturmak için modülatöre modülasyonlu sinyal voltajı eklenir. Lazer içinden geçtiğinde modüle edilir. Bu nedenle, dış modülasyonu lazer parametrelerini değiştirmek değil, çıkış lazerinin parametrelerini (yoğunluk, frekans, vb.) değiştirmek içindir. Dış modülasyonu en önemli modülasyon yöntemlerinden biridir. İkincisi, çalışma mekanizmasına göre, esas olarak elektro-optik modülasyonu, oususto-optik modülasyonu, manyeto-optik modülasyonu ve doğrudan modülasyonu (güç modülasyonu olarak da bilinir) içerir. Üçüncü olarak, genlik modülasyonu, frekans modülasyonu, faz modülasyonu ve yoğunluk modülasyonuna ayrılabilir.

Lazer modülasyonu prensipleri

Lazer kullanarak bilgi iletmek için bir araç olarak, önce bilgi sinyalini lazer radyasyonuna nasıl yükleyeceğimizi çözmeliyiz, yani lazer modülasyonu. Örneğin, lazer tarafından iletilen ses bilgileri lazere yüklenir, lazer "bilgileri belirli bir iletim kanalı (atmosfer, optik fiber, vb.) ve alıcı, aramanın amacını tamamlamak için yüklü ses bilgilerini çıkarır. Bunlar arasında, lazere taşıyıcı dalga denir, bu nedenle iletilen bilgiler modülasyon sinyali olarak adlandırılır. Lazer ışık dalgasının elektrik alan yoğunluğu, ac'nin genlik olduğu, uzunlamasına faz açısıdır, WC açısal frekanstır, faz açısıdır. Lazerin genlik, frekans, faz ve yoğunluk gibi parametrelere sahip olması nedeniyle, parametrelerinden biri modüle edilmiş sinyal yasasına göre değişirse, lazer, "taşıma" bilgilerinin amacına ulaşmak için sinyal tarafından modüle edilecektir.

Lazer modülasyonu özellikleri

İlk olarak, monokromatisite iyidir. Lazer tarafından yayılan ışığın dalga boyu dağıtım aralığı dardır, bu nedenle renk çok saftır. Lazerin monokromatikliği diğer monokromatik ışık kaynaklarından çok daha güçlüdür. İyi monokromatisite, filtrelemeyi kolaylaştırabilir ve sinyal-gürültü oranını artırabilir. Malzeme işlemede, farklı malzemelerin emilim spektrumları farklıdır ve lazerin monokromatikliği, emilim derinliğini ve dağıtımını iyi kontrol edebilir. Malzemeler seçici olarak işlenebilir ve kontrol edilebilir. Monokromatik ışık optik tasarımda çok daha uygundur. Dağılım farkı yoktur ve monokromatisite ne kadar iyi olursa, karşılık gelen dalga boyu veya frekansı daha kararlı olur.

İkincisi, iyi zamansal ve mekansal tutarlılığa sahiptir. Lazer sıradan ışıktan çok farklıdır. Frekansı çok basit olduğundan, lazerden yayılan ışık aynı yönde adım adım yayılabilir. Enerjiyi yoğunlaştırmak ve yüksek tutarlılık olarak adlandırılan optik fibere göndermek için bir lensle bir noktaya dönüştürülebilirler. Optik fiber iletişimde kullanılan yarı iletken lazer hacmi çok sSıradan kristal triyot'a benzer alışveriş merkezi. Optik gücü genellikle çok büyük değil, genellikle sadece birkaç miliwatt. Enerjisi yüksek oranda yoğunlaşmışsa, optik fibere kolayca bağlanabilir. Bu, optik fiber iletişimin röle mesafesini arttırmak ve iletişim kalitesini arttırmak için büyük bir öneme sahiptir. Lazerin yönlendirmesi diğer tüm ışık kaynaklarından çok daha iyidir. Neredeyse paralel hatların bir demetidir. Sıradan ışık kaynakları her zaman aydınlatma olarak gerekli olan her yöne yayılır. Ama bu ışığı bir noktada konsantre etmek için, enerjinin çoğu boşa harcanacak ve verimlilik çok düşük. Yarı iletken lazer tarafından yayılan ışığın çoğu çok yoğundur ve lifin uç yüzüne girmek kolaydır.