레이저 변조기의 분류 및 변조 방식

레이저 변조기의 분류 및 변조 방식

레이저 변조기레이저 제어 부품의 일종으로, 결정, 렌즈 등의 기본 부품처럼 단순하지도 않고, 레이저처럼 고도로 집적된 것도 아닙니다.레이저 장비이는 고도의 집적도와 다양한 종류 및 기능을 갖춘 장치급 제품입니다. 광파의 복잡한 표현에서 광파에 영향을 미치는 요소는 강도 A(r), 위상 Φ(r), 주파수 ω 및 전파 방향의 네 가지 측면임을 알 수 있습니다. 이러한 요소를 제어함으로써 광파의 상태를 변경할 수 있으며, 이에 해당하는 레이저 변조기가 바로 그것입니다.강도 조절기위상 변조기, 주파수 변환기 및 편향기.

1. 강도 변조기: 레이저의 강도 또는 진폭을 변조하는 데 사용되며, 광 감쇠기, 광 게이트가 가장 대표적이며, 시간 분배기, 전력 안정기, 잡음 감쇠기 등의 통합 장치 및 장비도 포함됩니다.

2. 위상 변조기위상 변조기는 빔의 위상을 제어하는 ​​데 사용되며, 위상 증가는 지연(lag), 위상 감소는 선행(lead)이라고 합니다. 위상 변조기에는 여러 종류가 있으며, 작동 원리 또한 매우 다양합니다. 예를 들어 광탄성 변조기, LN 고속 전기광학 위상 변조기, 액정 가변 위상 지연 시트 등은 모두 서로 다른 작동 원리를 기반으로 하는 위상 변조기입니다.

3. 주파수 변환기: 광파의 주파수를 변경하는 데 사용되며, 고급 레이저 시스템이나 지도 제작 장비에 널리 사용됩니다. 음향광학 주파수 변환기가 대표적인 예입니다.

4. 편향기: 빔 전파 방향을 바꾸는 데 사용되며, 기존의 검류계 시스템 외에도 고속 MEMS 검류계, 전기광학 편향기 및 음향광학 편향기가 있습니다.

레이저 변조기는 레이저의 물리적 특성을 동적으로 제어하고 변화시킬 수 있는 구성 요소라는 일반적인 개념을 가지고 있지만, 레이저 변조기의 구체적인 제품들을 모두 소개하기에는 한 편의 글로는 부족합니다. 따라서 먼저 강도 변조기에 대해 살펴보겠습니다. 강도 변조기는 다양한 광학 시스템에 널리 사용되는 변조기 종류로, 그 종류와 성능 차이가 매우 복잡합니다. 오늘은 기계식, 전기광학식, 음향광학식, 액정식의 네 가지 일반적인 강도 변조기 방식을 소개하겠습니다.

1. 기계적 방식: 기계식 강도 변조기는 가장 오래되고 널리 사용되는 강도 변조기입니다. 원리는 반파장을 회전시켜 편광된 빛에서 s광과 p광의 비율을 변화시키고, 편광판을 통해 빛을 나누는 것입니다. 초기 수동 조절 방식에서 오늘날의 고도로 자동화되고 정밀한 방식에 이르기까지, 제품 유형 및 응용 분야 개발이 매우 성숙했습니다.

2. 전기광학 방식: 전기광학 강도 변조기는 편광된 빛의 강도 또는 진폭을 변화시킬 수 있으며, 그 원리는 전기광학 결정의 포켈스 효과에 기반합니다. 전기장이 가해진 전기광학 결정을 통과한 후 편광된 빔의 편광 상태가 변하고, 이후 편광판에 의해 선택적으로 편광이 분리됩니다. 방출되는 빛의 강도는 전기장의 강도를 변화시킴으로써 제어할 수 있으며, 나노초(ns) 크기의 상승/하강 에지를 구현할 수 있습니다.

3. 음향광학 방식: 음향광학 변조기는 강도 변조기로도 사용할 수 있습니다. 회절 효율을 변경하여 0번 광과 1번 광의 출력을 제어함으로써 광 강도를 조절할 수 있습니다. 음향광학 게이트(광 감쇠기)는 빠른 변조 속도와 높은 손상 임계값을 특징으로 합니다.

4. 액정 솔루션: 액정 소자는 가변 파장판이나 가변 필터로 자주 사용되며, 액정 박스의 양 끝에 구동 전압을 인가하고 정밀 편광 소자를 추가함으로써 액정 셔터 또는 가변 감쇠기를 만들 수 있습니다. 이 제품은 넓은 광 개구부와 높은 신뢰성을 특징으로 합니다.