일반적인 강도 변조기의 작동 원리

공통의 작동 원리강도 조절기

강도 변조기의 작동 원리는 종류에 따라 다릅니다. 다음은 일반적인 강도 변조기의 작동 원리입니다.

1. 마흐 젠더 강도 변조기 (MZM 변조기)
핵심 원리: 빛의 간섭 효과를 기반으로 합니다.전기광학 강도 변조이 기술은 결정의 전기광학 효과를 이용하여 편광의 간섭 원리에 기반한 강도 변조를 구현하는 것이다. 결정의 전기광학 효과란 외부 전기장의 작용으로 결정의 굴절률이 변화하여, 서로 다른 편광 방향으로 결정을 통과하는 빛 사이에 위상차가 발생하고, 결과적으로 빛의 편광 상태가 변하는 현상을 말한다.
작업 과정:
입력광은 빔 분할기를 통해 두 개의 경로로 나뉘어 각각 두 개의 도파관 팔을 통과합니다.
외부 전압을 한쪽 또는 양쪽 팔에 인가하고 전기광학 효과(예: 니오브산리튬 결정의 선형 전기광학 효과)를 이용하여 도파관의 굴절률을 변화시킴으로써 팔 내부의 광파 위상을 변경하는 방식입니다.
두 개의 광선이 출력단에서 다시 합쳐지는데, 서로 다른 위상차로 인해 보강 간섭 또는 소멸 간섭 효과가 발생할 수 있으며, 그 결과 전압에 따라 출력 광량이 변화합니다.
두 팔 사이의 위상차가 0일 때 출력 광 강도는 최대가 되고("켜짐" 상태), 위상차가 π일 때 출력 광 강도는 최소화되어("꺼짐" 상태) 강도 변조가 이루어집니다.

2. 전기흡수강도변조기(EAM)
핵심 원리: 양자 우물 물질의 전기 흡수 효과를 활용하는 것.
작업 과정:
양자 우물 반도체 물질에 외부 전기장을 가하면 물질의 흡수 계수가 변합니다.
빛이 물질을 통과할 때 흡수 계수의 변화로 인해 빛의 강도가 변하며, 이를 통해 빛의 강도 변조가 가능해집니다.
일반적으로 역방향 바이어스가 필요하며, 입력 전기 신호는 출력 광 강도와 지수 함수적 관계를 가지므로 고속 광 통신에 적합합니다.

3.음향광학 강도 변조기
핵심 원리: 음향광학 효과에 기반함.
작업 과정:
결정 내에 초음파를 발생시켜 주기적인 굴절률 변화를 갖는 격자를 형성합니다.
빛이 회절 격자를 통과할 때 회절 현상이 발생하며, 회절된 빛의 강도는 초음파의 강도와 관련이 있습니다. 초음파의 강도 또는 주파수를 제어함으로써 출력광의 강도를 조절할 수 있습니다.

4. 액정 강도 변조기
핵심 원리: 액정이 전기장 하에서 투과율이 변하는 특성을 이용하는 것.
작업 과정:
액정 분자의 배열 방향은 전기장의 작용으로 변화하며, 이는 빛의 투과율에 영향을 미칩니다.
액정의 투과율을 제어하기 위해 서로 다른 전압을 인가함으로써 출력 광 강도를 조절할 수 있으며, 이는 디스플레이 및 이미징 분야에서 널리 사용됩니다.
다양한 유형의 강도 변조기는 작동 원리, 성능 및 적용 시나리오 측면에서 각기 다른 특성을 가지고 있으므로 특정 요구 사항에 따라 적절한 유형을 선택해야 합니다.