Модуляторы света. Материалы для модуляторов

Различают модуляцию:

- амплитудную,

- фазовую,

- частотную,

- поляризационную.

Регистрация излучения, модулированного по частоте, фазе или поляризации сопряжена с определенными техническими трудностями, поэтому на практике все виды модуляции преобразуют в амплитудную либо непосредственно в модуляторе, либо с помощью специальных устройств.

Возможны два режима модуляции:

1) без поднесущей (модулируются непосредственно параметры световой волны);

2) с поднесущей (сначала модулируют промежуточное СВЧ колебание, затем используют для модуляции световой волны).

Простейший амплитудный модулятор представляет устройство, обеспечивающее периодическое прерывание светового потока с помощью колеблющихся или вращающихся заслонок, зеркал, призм, дисков с отверстиями и т.д. Применение ограничено из-за значительной инерционности и недостаточной надежности.

В основе современных модуляторов лежат физические эффекты в оптически анизотропных средах - линейный электрооптический эффект Поккельса, а также акусто - и магнитооптический эффекты.

Наиболее характерным свойством анизотропных кристаллов является двойное лучепреломление, т.е. раздвоение в них светового луча, обусловленное зависимостью показателя преломления среды от характера поляризации.

Другими словами, при падении на анизотропную среду произвольно поляризованной волны в ней возникают две волны со взаимно перпендикулярной ориентацией плоскостей их поляризации, распространяющейся с различными скоростями.

Для характеристики электрооптического эффекта в модуляторах вводится понятие «полуволновое напряжение» U = U_l/2обеспечивающее фазовый сдвиг Dj=p, т.е. размер прикладываемого напряжения, при котором фаза выходящего из кристалла света изменяется на 180°, т.е Dj=p