레이저 변조기의 분류 및 변조 방식

레이저 변조기의 분류 및 변조 방식

레이저 변조기는 일종의 제어 레이저 부품으로, 결정체나 렌즈 등의 부품처럼 기본적이지도 않고 레이저처럼 고도로 집적되지도 않았습니다.레이저 장비는 높은 수준의 집적도, 장치 클래스 제품의 종류 및 기능을 나타냅니다. 광파의 복잡한 표현을 통해 광파에 영향을 미치는 요인은 강도 A(r), 위상 Φ(r), 주파수 ω, 그리고 전파 방향의 네 가지 측면임을 알 수 있습니다. 이러한 요인들을 제어함으로써 광파의 상태를 변경할 수 있으며, 해당 레이저 변조기는강도 변조기, 위상 변조기, 주파수 변환기 및 편향기.

1. 강도 변조기: 레이저의 강도나 진폭을 변조하는 데 사용되며, 광 감쇠기, 광 게이트가 가장 대표적이며, 그 외에도 시간 분배기, 전력 안정기, 잡음 감쇠기 등의 집적 소자 및 장비가 있다.

2. 위상 변조기: 빔의 위상을 제어하는 ​​데 사용되며, 위상이 증가하는 것을 지연(lag)이라고 하고, 위상이 감소하는 것을 선행(lead)이라고 합니다. 위상 변조기에는 여러 종류가 있으며, 그 작동 원리도 매우 다릅니다. 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 매핑 장비에 널리 사용되며, 대표적인 것으로 음향 광학 주파수 변환기가 있습니다.

4. 편향기: 빔 전파 방향을 변경하는 데 사용되는 것으로, 기존의 검류계 시스템이 그 중 하나이며, 고속 MEMS 검류계, 전기 광학 편향기, 음향 광학 편향기도 있습니다.

레이저 변조기에 대한 일반적인 개념, 즉 레이저의 물리적 특성을 동적으로 제어하고 변경할 수 있는 구성 요소에 대해 살펴보겠습니다. 하지만 레이저 변조기의 구체적인 제품들을 자세히 소개하고자 하므로, 한 편의 글로는 부족합니다. 따라서 먼저 세기 변조기에 대해 살펴보겠습니다. 세기 변조기는 모든 종류의 광학 시스템에 널리 사용되는 변조기로서, 그 종류와 성능은 매우 복잡합니다. 오늘은 기계식, 전기 광학식, 음향 광학식, 액정식의 네 가지 일반적인 세기 변조 방식을 소개합니다.

1. 기계적 방식: 기계적 강도 변조기는 가장 오래되고 널리 사용되는 강도 변조기입니다. 원리는 반파장판을 회전시켜 편광된 빛에서 s광과 p광의 비율을 변화시키고, 편광판을 통해 빛을 분할하는 것입니다. 초기 수동 조정 방식에서 오늘날의 고도로 자동화되고 고정밀화된 기술에 이르기까지, 기계적 강도 변조기의 제품 유형과 응용 분야는 매우 성숙되었습니다.

2. 전기광학 방식: 전기광학 강도 변조기는 편광된 빛의 강도 또는 진폭을 변경할 수 있으며, 그 원리는 전기광학 결정의 포켈스 효과에 기반합니다. 전기광학 결정에 전계를 인가하면 편광 빔의 편광 상태가 변하고, 편광판에 의해 편광이 선택적으로 분리됩니다. 방출되는 빛의 강도는 전계의 강도를 변화시켜 제어할 수 있으며, ns 크기의 상승/하강 에지에 도달할 수 있습니다.

3. 음향-광학 방식: 음향-광학 변조기는 세기 변조기로도 사용될 수 있습니다. 회절 효율을 변화시킴으로써 0광과 1광의 세기를 조절하여 빛의 세기를 조절하는 목적을 달성할 수 있습니다. 음향-광학 게이트(광 감쇠기)는 빠른 변조 속도와 높은 손상 임계값이라는 특성을 가지고 있습니다.

4. 액정 솔루션: 액정소자는 종종 가변파장판이나 가변필터로 사용되며, 액정상자의 양쪽 끝에 구동전압을 인가하여 정밀 편광소자를 추가함으로써 액정셔터나 가변감쇠기로 만들 수 있으며, 제품은 큰 조리개를 통해 빛을 투과시키고 높은 신뢰성 특성을 갖습니다.