Prinzipien und Eigenschaften der Lasermodulation

Die Lasermodulation ist der Prozess der Verwendung von Laser als Trägerwelle zur Modulation.Laserhat eine ausgezeichnete temporale Kohärenz und räumliche Kohärenz. Es ähnelt der Funkwelle, leicht zu modulieren, und die Frequenz der Lichtwelle ist sehr hoch, und die Kapazität der Übertragungsinformationen ist sehr groß. Darüber hinaus weist der Laserstrahl einen kleinen Divergenzwinkel und stark konzentrierte Lichtenergie auf, die über eine lange Entfernung übertragen und leicht geheim halten können. Die Lasermodulation kann in interne Modulation und externe Modulation unterteilt werden. SpezifischLaserstrahlModulationsmethoden umfassen elektrooptische Modulation, akustooptische Modulation, magnetooptische Modulation, direkte Modulation usw.

Lasermodulationsklassifizierung

Erstens kann nach der relativen Beziehung zwischen Modulator und Laser die Lasermodulation in interne Modulation und externe Modulation unterteilt werden. Die interne Modulation bedeutet, dass das belastete Modulationssignal im Prozess der Laseroszillation durchgeführt wird und die Schwingungsparameter gemäß dem Gesetz des Modulationssignals geändert werden, um die Laserausgangseigenschaften zu ändern und den Zweck der Modulation zu erreichen. Die externe Modulation bezieht sich auf das Laden des Modulationssignals nach der Bildung des Lasers, dh der Modulator wird außerhalb des Laserhohlraums platziert, und die Modulationssignalspannung wird dem Modulator hinzugefügt, um einige physikalische Eigenschaften der Modulsänderungsphase zu erstellen. Wenn der Laser ihn durchläuft, wird er moduliert. Daher besteht die externe Modulation nicht, die Laserparameter zu ändern, sondern die Parameter (Intensität, Frequenz usw.) des Ausgangslasers zu ändern. Die externe Modulation ist eine der wichtigsten Modulationsmethoden. Zweitens umfassen sie nach dem Arbeitsmechanismus hauptsächlich die elektrooptische Modulation, die akustooptische Modulation, die magnetooptische Modulation und die direkte Modulation (auch als Leistungsmodulation bezeichnet). Drittens kann es in Amplitudenmodulation, Frequenzmodulation, Phasenmodulation und Intensitätsmodulation unterteilt werden.

Lasermodulationsprinzipien

Mit Laser als Instrument zur Übertragung von Informationen müssen wir zunächst lösen, wie das Informationssignal in die Laserstrahlung geladen wird, dh Lasermodulation. Beispielsweise werden die vom Laser übertragenen Sprachinformationen in den Laser geladen, der Laser \"die Informationen über einen bestimmten Übertragungskanal (Atmosphäre, optische Faser usw.) und der Empfänger extrahiert die geladen Sprachinformationen, um den Zweck des Anrufs zu vervollständigen. Unter ihnen wird Laser als Trägerwelle bezeichnet, sodass die übertragenen Informationen als Modulationssignal bezeichnet werden. Die elektrische Feldintensität der Laserlichtwelle ist, wobei AC die Amplitude ist, der Längsgrundphasenwinkel, WC ist die Winkelfrequenz, der Phasenwinkel. Da der Laser Parameter wie Amplitude, Frequenz, Phase und Intensität enthält, wird der Laser durch das Signal moduliert, um den Zweck des Tragens von \"Informationen zu erreichen.

Lasermodulationseigenschaften

Erstens ist die Monochromatie gut. Der Wellenlängenverteilungsbereich des vom Laser emittierten Lichts ist schmal, sodass die Farbe sehr rein ist. Die Monochromatie des Lasers ist viel stärker als die anderer monochromatischer Lichtquellen. Eine gute Monochromatizität kann die Filterung erleichtern und das Signal-Rausch-Verhältnis verbessern. Bei der Materialverarbeitung sind die Absorptionsspektren verschiedener Materialien unterschiedlich, und die Monochromatie des Lasers kann die Absorptionstiefe und -verteilung gut steuern. Materialien können selektiv und kontrolliert werden. Das monochromatische Licht ist im optischen Design viel bequemer. Es gibt keinen Dispersionsunterschied und je besser die Monochromatie, desto stabiler die entsprechende Wellenlänge oder Frequenz.

Zweitens hat es eine gute zeitliche und räumliche Kohärenz. Der Laser unterscheidet sich sehr vom gewöhnlichen Licht. Da seine Frequenz sehr einfach ist, kann sich das vom Laser emittierte Licht Schritt für Schritt in die gleiche Richtung ausbreiten. Sie können mit einem Objektiv bis zu einem Punkt konvergiert werden, um die Energie stark zu konzentrieren und an die optische Faser zu senden, die als hohe Kohärenz bezeichnet wird. Das Volumen des in der optischen Faserkommunikation verwendeten Halbleiterlasers ist sehr gering, was dem der gewöhnlichen Kristalltriode ähnelt. Seine optische Kraft ist im Allgemeinen nicht zu groß, normalerweise nur wenige Milliwatt. Wenn seine Energie stark konzentriert ist, kann sie leicht in die optische Faser gekoppelt werden. Dies ist von großer Bedeutung, um die Relaisentfernung der faserfaser -Kommunikation zu erhöhen und die Kommunikationsqualität zu verbessern. Die Direktivität von Laser ist viel besser als die aller anderen Lichtquellen. Es ist fast ein Strahl paralleler Linien. Gewöhnliche Lichtquellen strahlen immer in alle Richtungen aus, was als Beleuchtung erforderlich ist. Aber um dieses Licht an einem Punkt zu konzentrieren, wird der größte Teil der Energie verschwendet und die Effizienz ist sehr niedrig. Das meiste Licht des Halbleiterlasers ist sehr konzentriert und es ist leicht, in die Endfläche der Faser zu gelangen.