Principios y características de la modulación láser

La modulación láser es el proceso de usar láser como onda portadora para la modulación.Lásertiene una excelente coherencia temporal y coherencia espacial. Es similar a la onda de radio, fácil de modular, y la frecuencia de la onda de luz es muy alta, y la capacidad de transmisión de información es muy grande. Además, el haz láser tiene un pequeño ángulo de divergencia y energía de la luz altamente concentrada, que se puede transmitir a larga distancia y fácil de mantener en secreto. La modulación láser se puede dividir en modulación interna y modulación externa. Específicorayo laserLos métodos de modulación incluyen modulación electroóptica, modulación acústica, modulación magneto-óptica, modulación directa, etc.

Clasificación de modulación láser

En primer lugar, de acuerdo con la relación relativa entre el modulador y el láser, la modulación láser se puede dividir en modulación interna y modulación externa. La modulación interna significa que la señal de modulación cargada se lleva a cabo en el proceso de oscilación del láser, y los parámetros de oscilación se cambian de acuerdo con la ley de la señal de modulación, para cambiar las características de salida del láser y lograr el propósito de la modulación. La modulación externa se refiere a la carga de la señal de modulación después de que se forma el láser, es decir, el modulador se coloca fuera de la cavidad del láser, y el voltaje de la señal de modulación se agrega al modulador para hacer algunas características físicas de la fase de cambio de modulador. Cuando el láser lo atraviesa, se modula. Por lo tanto, la modulación externa no es cambiar los parámetros del láser, sino cambiar los parámetros (intensidad, frecuencia, etc.) del láser de salida. La modulación externa es uno de los métodos de modulación más importantes. En segundo lugar, según el mecanismo de trabajo, incluyen principalmente la modulación electroóptica, la modulación acustoóptica, la modulación magneto-óptica y la modulación directa (también conocida como modulación de potencia). En tercer lugar, se puede dividir en modulación de amplitud, modulación de frecuencia, modulación de fase y modulación de intensidad.

Principios de modulación láser

Usando láser como herramienta para transmitir información, primero debemos resolver cómo cargar la señal de información en la radiación láser, es decir, modulación láser. Por ejemplo, la información de voz transmitida por el láser se carga en el láser, el láser \"lleva \" la información al receptor fotoeléctrico a través de cierto canal de transmisión (atmósfera, fibra óptica, etc.), y el receptor extrae el cargado información de voz para completar el propósito de la llamada. Entre ellos, el láser se llama onda portadora, por lo que la información transmitida se llama señal de modulación. La intensidad del campo eléctrico de la onda de luz láser es, donde el CA es la amplitud, es el ángulo de fase longitudinal, wc es la frecuencia angular, es el ángulo de fase. Debido a que el láser tiene parámetros como amplitud, frecuencia, fase e intensidad, si uno de sus parámetros cambia de acuerdo con la ley de la señal modulada, el láser será modulado por la señal para lograr el propósito de \"llevando \" información.

Características de modulación láser

Primero, la monocromaticidad es buena. El rango de distribución de longitud de onda de la luz emitida por el láser es estrecho, por lo que el color es muy puro. La monocromaticidad del láser es mucho más fuerte que la de otras fuentes de luz monocromática. La buena monocromaticidad puede facilitar el filtrado y mejorar la relación señal / ruido. En el procesamiento de materiales, los espectros de absorción de diferentes materiales son diferentes, y la monocromaticidad del láser puede controlar bien la profundidad y distribución de absorción. Los materiales se pueden procesar selectivamente y controlarse. La luz monocromática es mucho más conveniente en el diseño óptico. No hay diferencia de dispersión, y cuanto mejor sea la monocromaticidad, más estable es la longitud o frecuencia de onda correspondiente.

En segundo lugar, tiene buena coherencia temporal y espacial. El láser es muy diferente de la luz ordinaria. Debido a que su frecuencia es muy simple, la luz emitida por el láser puede propagarse en la misma dirección paso a paso. Pueden convergirse a un punto con una lente para concentrar altamente la energía y enviarla a la fibra óptica, que se llama alta coherencia. El volumen del láser semiconductor utilizado en la comunicación de fibra óptica es muy pequeño, que es similar al del triodo cristalino ordinario. Su potencia óptica generalmente no es demasiado grande, generalmente solo unos pocos miliwatios. Si su energía está altamente concentrada, se puede acoplar fácilmente en la fibra óptica. Esto es de gran importancia para aumentar la distancia de retransmisión de la comunicación de fibra óptica y mejorar la calidad de la comunicación. La directividad del láser es mucho mejor que la de todas las demás fuentes de luz. Es casi un haz de líneas paralelas. Las fuentes de luz ordinarias siempre irradian en todas las direcciones, lo cual es necesario como iluminación. Pero para concentrar esta luz en un punto, la mayor parte de la energía se desperdiciará y la eficiencia es muy baja. La mayor parte de la luz emitida por el láser semiconductor es muy concentrada, y es fácil entrar en la cara final de la fibra.