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 인가되는데, 즉 레이저 발진의 파라미터가 변조 신호의 법칙에 따라 변화함으로써 레이저 출력의 특성이 바뀌고 변조가 이루어집니다.
(1) 레이저 펌프 소스를 직접 제어하여 출력 레이저 강도의 변조를 달성하고 전원 공급 장치에 의해 제어되는지 여부를 확인합니다.
(2) 변조 소자는 공진기 내에 배치되고, 변조 소자의 물리적 특성 변화는 신호에 의해 제어되어 공진기의 매개변수를 변경함으로써 레이저의 출력 특성을 변경합니다.
02 외부 변조
외부 변조는 레이저 발생과 변조를 분리한 것입니다. 레이저 발생 후 변조 신호를 입력하는 방식을 의미하며, 즉 변조기를 레이저 공진기 외부의 광경로에 배치하는 것을 말합니다.
변조 신호 전압이 변조기에 추가되어 변조기의 물리적 특성 중 일부가 위상 변화를 일으키고, 레이저가 이를 통과할 때 광파의 일부 매개변수가 변조되어 전송하고자 하는 정보를 전달합니다. 따라서 외부 변조는 레이저 자체의 매개변수를 변경하는 것이 아니라, 출력 레이저의 강도, 주파수 등의 매개변수를 변경하는 것입니다.
두번째,레이저 변조기분류
변조기의 작동 메커니즘에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.전기광학 변조음향광학 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) 직접 변조에서의 TTL 변조
레이저 전원 공급 장치에 TTL 디지털 신호가 추가되어 외부 신호를 통해 레이저 구동 전류를 제어할 수 있고, 이를 통해 레이저 출력 주파수를 제어할 수 있습니다.
(2) 직접 변조에서의 아날로그 변조
레이저 전원 공급 장치의 아날로그 신호(진폭 5V 미만의 임의 변화 신호파) 외에도, 외부 신호 입력에 따라 레이저 구동 전류를 다르게 하여 레이저 출력 전력을 제어할 수 있습니다.
02 전기광학 변조
전기광학 효과를 이용한 변조를 전기광학 변조라고 합니다. 전기광학 변조의 물리적 원리는 전기광학 효과, 즉 인가된 전기장의 작용으로 일부 결정의 굴절률이 변하고, 빛이 이 매질을 통과할 때 빛의 투과 특성이 영향을 받아 변화한다는 것입니다.
03 음향광학 변조
음향광학 변조의 물리적 원리는 음향광학 효과에 있습니다. 이는 빛이 매질을 전파할 때 초자연적인 파동장에 의해 산란되거나 퍼지는 현상을 말합니다. 매질의 굴절률이 주기적으로 변화하여 굴절률 격자를 형성하면, 빛이 매질을 전파할 때 회절이 발생하고, 회절광의 세기, 주파수 및 방향은 초자연적으로 생성된 파동장의 변화에 따라 변합니다.
음향광학 변조는 음향광학 효과를 이용하여 광 주파수 캐리어에 정보를 담는 물리적 과정입니다. 변조된 신호는 전기 신호(진폭 변조) 형태로 전기음향 변환기에 입력되고, 이 전기 신호는 초음파로 변환됩니다. 빛 파동이 음향광학 매질을 통과할 때, 광 캐리어는 변조되어 정보를 "전달하는" 강도 변조파가 됩니다.
04 자기광학 변조
자기광학 변조는 패러데이의 전자기 광학 회전 효과를 응용한 것입니다. 빛이 자기광학 매질을 통해 자기장의 방향과 평행하게 전파될 때, 선형 편광된 빛의 편광면이 회전하는 현상을 자기 회전이라고 합니다.
일정한 자기장을 매질에 가하여 자기 포화를 유도한다. 회로 자기장의 방향은 매질의 축 방향이며, 패러데이 회전은 축 방향 전류 자기장에 따라 달라진다. 따라서 고주파 코일의 전류를 제어하고 축 방향 신호의 자기장 세기를 변화시킴으로써 광 진동면의 회전 각도(θ)를 제어할 수 있으며, 이를 통해 편광판을 통과하는 빛의 진폭이 θ 각도의 변화에 따라 변하도록 하여 변조를 구현할 수 있다.
게시 시간: 2024년 1월 8일