עקרון בסיסי של מאפנן אופטי

אפנן אופטי, משמש לשליטה בעוצמת האור, סיווג של אלקטרו-אופטי, תרמואופטי, אקוסטאופטי, הכל אופטי, תיאוריה בסיסית של אפקט אלקטרו-אופטי.
מאפנן אופטי הוא אחד מההתקנים האופטיים המשולבים החשובים ביותר בתקשורת אופטית במהירות גבוהה וקצר טווח. מאפנן אור על פי עקרון האפנון שלו, ניתן לחלק לאלקטרו-אופטי, תרמואופטי, אקוסטאופטי, כולם אופטי וכו', הם מבוססים על התיאוריה הבסיסית היא מגוון צורות שונות של אפקט אלקטרו-אופטי, אפקט אקוסטאופטי, אפקט מגנטואופטי , אפקט פרנץ-קלדיש, אפקט סטארק קוונטים, אפקט פיזור נשא.

האפנן אלקטרו-אופטיהוא מכשיר המווסת את מקדם השבירה, כושר הספיגה, המשרעת או הפאזה של אור הפלט באמצעות שינוי המתח או השדה החשמלי. הוא עדיף על סוגים אחרים של מאפננים מבחינת אובדן, צריכת חשמל, מהירות ואינטגרציה, והוא גם המאפנן הנפוץ ביותר כיום. בתהליך השידור, השידור והקליטה האופטי, המאפנן האופטי משמש לשליטה בעוצמת האור ותפקידו חשוב מאוד.

מטרת אפנון האור היא להפוך את האות הרצוי או את המידע המשודר, כולל "ביטול אות רקע, ביטול רעשים ואנטי-הפרעות", כדי להקל על עיבוד, שידור וזיהוי.

ניתן לחלק סוגי אפנון לשתי קטגוריות רחבות בהתאם למקום שבו המידע נטען על גל האור:

האחד הוא כוח ההנעה של מקור האור המאופנן על ידי האות החשמלי; השני הוא לווסת את השידור ישירות.

הראשון משמש בעיקר לתקשורת אופטית, והשני משמש בעיקר לחישה אופטית. בקיצור: אפנון פנימי ומודולציה חיצונית.

לפי שיטת האפנון, סוג האפנון הוא:

1) אפנון אינטנסיביות;

2) אפנון פאזה;

3) אפנון קיטוב;

4) אפנון תדר ואורך גל.

1.1, אפנון עוצמה

אפנון עוצמת האור הוא עוצמת האור כאובייקט המודולציה, השימוש בגורמים חיצוניים למדידת DC או שינוי איטי של אות האור לשינוי תדר מהיר יותר של אות האור, כך שניתן להשתמש במגבר בחירת תדר AC כדי להגביר, ולאחר מכן את הכמות שיש למדוד ברציפות.

1.2, אפנון פאזה

העיקרון של שימוש בגורמים חיצוניים לשינוי השלב של גלי האור ומדידת כמויות פיזיקליות על ידי זיהוי שינויי פאזה נקרא אפנון פאזה אופטי.

השלב של גל האור נקבע על פי האורך הפיזי של התפשטות האור, מקדם השבירה של מדיום ההתפשטות והתפלגותו, כלומר, ניתן ליצור את השינוי של הפאזה של גל האור על ידי שינוי הפרמטרים לעיל. כדי להשיג אפנון פאזה.

מכיוון שגלאי האור בדרך כלל לא יכול לקלוט את השינוי של השלב של גל האור, עלינו להשתמש בטכנולוגיית ההפרעות של האור כדי להפוך את שינוי הפאזה לשינוי בעוצמת האור, על מנת להשיג זיהוי של כמויות פיזיקליות חיצוניות, לכן , אפנון הפאזה האופטי צריך לכלול שני חלקים: האחד הוא המנגנון הפיזי של יצירת שינוי הפאזה של גל האור; השני הוא הפרעות האור.

1.3. אפנון קיטוב

הדרך הפשוטה ביותר להשיג אפנון אור היא לסובב שני מקטבים זה ביחס לזה. לפי משפט מאלוס, עוצמת האור הפלט היא I=I0cos2α

היכן: I0 מייצג את עוצמת האור שעוברת על ידי שני המקטבים כאשר המישור הראשי עקבי; אלפא מייצגת את הזווית בין המישורים העיקריים של שני המקטבים.

1.4 אפנון תדר ואורך גל

העיקרון של שימוש בגורמים חיצוניים לשינוי התדר או אורך הגל של האור ומדידת כמויות פיזיקליות חיצוניות על ידי זיהוי שינויים בתדר או באורך הגל של האור נקרא אפנון תדר ואורך גל של אור.