첫째, 내부 변조와 외부 변조
변조기와 레이저 사이의 상대적 관계에 따르면,레이저 변조내부 변조와 외부 변조로 나눌 수 있다.
01 내부 변조
변조 신호는 레이저 발진 과정에서 수행됩니다. 즉, 레이저 발진의 매개 변수가 변조 신호의 법칙에 따라 변경되어 레이저 출력의 특성을 변경하고 변조를 달성합니다.
(1) 레이저 펌프 소스를 직접 제어하여 출력 레이저 강도의 변조를 실현하고 있는지 여부를 전원 공급 장치에 의해 제어되도록 합니다.
(2) 변조소자는 공진기 내에 위치하며, 변조소자의 물리적 특성 변화는 신호에 의해 제어되어 공진기의 매개변수를 변화시켜 레이저의 출력 특성을 변화시킨다.
02 외부 변조
외부 변조는 레이저 생성과 변조를 분리하는 것입니다. 레이저 생성 후 변조된 신호를 로딩하는 것을 의미하며, 즉 변조기가 레이저 공진기 외부의 광 경로에 배치되는 것을 의미합니다.
변조 신호 전압을 변조기에 추가하면 변조기의 물리적 특성이 위상을 변경하고, 레이저가 통과할 때 광파의 일부 매개변수가 변조되어 전송할 정보를 전달합니다. 따라서 외부 변조는 레이저 매개변수를 변경하는 것이 아니라, 출력 레이저의 강도, 주파수 등과 같은 매개변수를 변경하는 것입니다.
두번째,레이저 변조기분류
변조기의 작동 메커니즘에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.전기광학 변조, 음향광학 변조, 자기광학 변조 및 직접 변조.
01 직접 변조
구동 전류반도체 레이저또는 발광 다이오드는 전기 신호에 의해 직접 변조되므로 출력되는 빛은 전기 신호의 변화에 따라 변조됩니다.
(1) 직접변조에서의 TTL변조
TTL 디지털 신호를 레이저 전원 공급 장치에 추가하면 외부 신호를 통해 레이저 구동 전류를 제어할 수 있으며, 이를 통해 레이저 출력 주파수를 제어할 수 있습니다.
(2) 직접변조에서의 아날로그 변조
레이저 전원 공급 아날로그 신호(진폭 5V 이하 임의 변경 신호 파형) 외에, 외부 신호 입력을 레이저의 다른 구동 전류에 대응하는 다른 전압으로 만들어서 출력 레이저 전원을 제어할 수 있습니다.
02 전기광학 변조
전기광학 효과를 이용한 변조를 전기광학 변조라고 합니다. 전기광학 변조의 물리적 기반은 전기광학 효과입니다. 즉, 인가된 전기장의 작용으로 일부 결정의 굴절률이 변하고, 빛이 이 매질을 통과할 때 투과 특성이 영향을 받아 변하게 됩니다.
03 음향광학 변조
음향-광학 변조의 물리적 기반은 음향-광학 효과로, 이는 빛파가 매질 내에서 전파될 때 초자연적인 파동장에 의해 확산되거나 산란되는 현상을 말합니다. 매질의 굴절률이 주기적으로 변하여 굴절률 격자를 형성하면, 빛파가 매질 내에서 전파될 때 회절이 발생하고, 회절광의 세기, 주파수, 방향은 초생성된 파동장의 변화에 따라 변합니다.
음향광학 변조는 음향광학 효과를 이용하여 광 주파수 반송파에 정보를 실어 나르는 물리적 과정입니다. 변조된 신호는 전기 신호(진폭 변조) 형태로 전기음향 변환기에 작용하고, 이에 상응하는 전기 신호는 초음파로 변환됩니다. 빛이 음향광학 매질을 통과하면 광 반송파는 변조되어 정보를 "운반"하는 강도 변조파가 됩니다.
04 자기광학 변조
자기광학 변조는 패러데이의 전자기적 광학 회전 효과를 응용한 것입니다. 빛이 자기광학 매질을 통해 자기장 방향과 평행하게 진행하면, 선형 편광된 빛의 편광면이 회전하는 현상을 자기 회전이라고 합니다.
자기 포화를 달성하기 위해 매질에 일정한 자기장을 인가합니다. 회로 자기장의 방향은 매질의 축 방향이며, 패러데이 회전은 축 전류 자기장에 따라 달라집니다. 따라서 고주파 코일의 전류를 제어하고 축 신호의 자기장 세기를 변경함으로써 광 진동면의 회전 각도를 제어할 수 있습니다. 이를 통해 편광판을 통과하는 빛의 진폭이 θ 각도의 변화에 따라 변하여 변조를 달성할 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 1월 8일