Classificação e esquema de modulação de modulador a laser

Classificação e esquema de modulação de modulador a laser

Modulador a laserÉ um tipo de componente de controle de laser; não é tão básico quanto cristais, lentes e outros componentes, nem tão altamente integrado quanto os lasers.equipamentos a laser, é um produto de alta integração, com diversos tipos e funções. A partir da expressão complexa da onda de luz, pode-se observar que os fatores que a afetam são a intensidade A(r), a fase Φ(r), a frequência ω e a direção de propagação. Controlando esses fatores, é possível alterar o estado da onda de luz; o modulador a laser correspondente é omodulador de intensidade, modulador de fase, deslocador de frequência e defletor.

1. Modulador de intensidade: usado para modular a intensidade ou amplitude do laser, sendo os atenuadores ópticos e os gates ópticos os mais representativos, assim como dispositivos e equipamentos integrados, como divisores de tempo, estabilizadores de potência e atenuadores de ruído.

2. Modulador de faseUtilizado para controlar a fase do feixe, o aumento de fase é chamado de atraso (lag) e a diminuição de fase é chamada de avanço (lead). Existem muitos tipos de moduladores de fase, e seus princípios de funcionamento são muito diferentes, como moduladores fotoelásticos, moduladores de fase eletro-ópticos de alta velocidade de LN, folhas de retardo de fase variável de cristal líquido, etc., todos são moduladores de fase baseados em princípios de funcionamento distintos.

3. Modulador de frequência: usado para alterar a frequência das ondas de luz, é amplamente utilizado em sistemas a laser de alta tecnologia ou equipamentos de mapeamento, sendo o modulador de frequência acusto-óptico um representante típico.

4. Defletor: usado para alterar a direção de propagação do feixe, o sistema galvanométrico convencional é um deles, além do galvanômetro MEMS mais rápido, do defletor eletro-óptico e do defletor acusto-óptico.

Temos um conceito geral de modulador a laser, ou seja, os componentes que podem controlar e alterar dinamicamente algumas propriedades físicas do laser, mas para apresentar completamente os produtos específicos de moduladores a laser, um único artigo está longe de ser suficiente. Portanto, em primeiro lugar, vamos nos concentrar no modulador de intensidade. O modulador de intensidade é um tipo de modulador amplamente utilizado em diversos sistemas ópticos, e sua variedade e diferentes desempenhos podem ser considerados complexos. Hoje, apresentaremos quatro esquemas comuns de modulação de intensidade: esquema mecânico, esquema eletro-óptico, esquema acusto-óptico e esquema de cristal líquido.

1. Esquema mecânico: o modulador de intensidade mecânico é o mais antigo e mais amplamente utilizado. O princípio consiste em alterar a proporção entre a luz s e a luz p na luz polarizada através da rotação da placa de meia onda, dividindo a luz pelo polarizador. Desde o ajuste manual inicial até os sistemas altamente automatizados e de alta precisão de hoje, seus tipos de produtos e aplicações atingiram um nível de desenvolvimento bastante elevado.

2. Esquema eletro-óptico: o modulador de intensidade eletro-óptico pode alterar a intensidade ou a amplitude da luz polarizada. O princípio baseia-se no efeito Pockels dos cristais eletro-ópticos. O estado de polarização do feixe polarizado muda após a aplicação de um campo elétrico ao cristal eletro-óptico, sendo então a polarização seletivamente dividida pelo polarizador. A intensidade da luz emitida pode ser controlada pela variação da intensidade do campo elétrico, podendo-se atingir valores de subida/descida na ordem de nanossegundos.

3. Esquema acusto-óptico: o modulador acusto-óptico também pode ser usado como um modulador de intensidade. Alterando a eficiência de difração, a potência da luz (nível 0) e da luz (nível 1) pode ser controlada para atingir o objetivo de ajustar a intensidade da luz. O circuito acusto-óptico (atenuador óptico) possui características como alta velocidade de modulação e alto limiar de dano.

4. Solução de cristal líquido: o dispositivo de cristal líquido é frequentemente usado como uma placa de onda variável ou filtro sintonizável. Aplicando uma tensão de acionamento em ambas as extremidades da caixa de cristal líquido para adicionar um elemento de polarização de precisão, ele pode ser transformado em um obturador de cristal líquido ou atenuador variável. O produto possui uma grande abertura para passagem de luz e características de alta confiabilidade.