מבוא קצר של טכנולוגיית מודולטור לייזר

מבוא קצר של לייזראִפְנָןטֶכנוֹלוֹגִיָה
לייזר הוא גל אלקטרומגנטי בתדר גבוה, בשל הקוהרנטיות הטובה שלו, בדומה לגלים אלקטרומגנטיים מסורתיים (כגון כאלה המשמשים ברדיו ובטלוויזיה), משמש כגל נושא להעברת מידע. תהליך טעינת המידע על הלייזר נקרא אפנון, והמכשיר שמבצע תהליך זה נקרא מודולטור. בתהליך זה, הלייזר פועל כגל נושא, בעוד שהאות בתדר נמוך שמעביר את המידע נקרא אות מאופנן.
אפנון לייזר מחולק בדרך כלל לאפנון פנימי ואפנון חיצוני בשתי דרכים. אפנון פנימי: מתייחס לאפנון בתהליך תנודת הלייזר, כלומר, על ידי אפנון האות כדי לשנות את פרמטרי התנודה של הלייזר, ובכך להשפיע על מאפייני הפלט של הלייזר. ישנן שתי דרכים לאפנון פנימי: 1. שליטה ישירה באספקת החשמל של הלייזר כדי להתאים את עוצמת פלט הלייזר. על ידי שימוש באות כדי לשלוט באספקת החשמל של הלייזר, ניתן לשלוט בעוצמת פלט הלייזר על ידי האות. 2. רכיבי האפנון ממוקמים במהוד, והמאפיינים הפיזיים של רכיבי האפנון הללו נשלטים על ידי האות, ולאחר מכן פרמטרי המהוד משתנים כדי להשיג את אפנון פלט הלייזר. היתרון של אפנון פנימי הוא יעילות האפנון גבוהה, אך החיסרון הוא שמכיוון שהאפנן ממוקם בחלל, הוא יגדיל את ההפסד בחלל, יפחית את עוצמת הפלט, ורוחב הפס של האפנן יוגבל גם הוא על ידי פס המעבר של המהוד. אפנון חיצוני: פירושו שלאחר היווצרות הלייזר, האפנן ממוקם על הנתיב האופטי מחוץ ללייזר, והמאפיינים הפיזיים של האפנן משתנים עם האות המווסת, וכאשר הלייזר עובר דרך האפנן, פרמטר מסוים של גל האור יאופנן. היתרונות של אפנון חיצוני הם שהספק המוצא של הלייזר אינו מושפע ורוחב הפס של הבקר אינו מוגבל על ידי פס המעבר של המהוד. החיסרון הוא יעילות אפנון נמוכה.
ניתן לחלק את אפנון הלייזר למודולציית אמפליטודה, אפנון תדר, אפנון פאזה ואפנון עוצמה בהתאם לתכונות המודולציה שלו. 1, אפנון אמפליטודה: אפנון אמפליטודה הוא התנודה שבה אמפליטודת הגל הנושא משתנה בהתאם לחוק האות המאופנן. 2, אפנון תדר: מודולציה של האות לשינוי תדירות תנודת הלייזר. 3, אפנון פאזה: מודולציה של האות לשינוי הפאזה של תנודת הלייזר.

מודולטור עוצמה אלקטרו-אופטי
עקרון אפנון העוצמה האלקטרו-אופטי הוא לממש את אפנון העוצמה בהתאם לעקרון ההתאבכות של אור מקוטב באמצעות האפקט האלקטרו-אופטי של הגביש. האפקט האלקטרו-אופטי של הגביש מתייחס לתופעה שבה מקדם השבירה של הגביש משתנה תחת פעולת שדה חשמלי חיצוני, וכתוצאה מכך נוצר הפרש פאזה בין האור העובר דרך הגביש בכיווני קיטוב שונים, כך שמצב הקיטוב של האור משתנה.

מודולטור פאזה אלקטרו-אופטי
עקרון אפנון פאזה אלקטרו-אופטי: זווית הפאזה של תנודת הלייזר משתנה על ידי כלל אפנון האות.

בנוסף למודולציית העוצמה האלקטרו-אופטית ואפנון הפאזה האלקטרו-אופטי הנ"ל, ישנם סוגים רבים של מודולטורים של לייזר, כגון מודולטור אלקטרו-אופטי רוחבי, מודולטור גלים נודדים אלקטרו-אופטי, מודולטור אלקטרו-אופטי של Kerr, מודולטור אקוסטו-אופטי, מודולטור מגנטו-אופטי, מודולטור הפרעות ומודולטור אור מרחבי.