ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്ററിന്റെ അടിസ്ഥാന തത്വം

ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്റർ, പ്രകാശ തീവ്രത നിയന്ത്രിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്, തെർമോപ്റ്റിക്, അക്കോസ്റ്റൂപ്റ്റിക്, എല്ലാം ഒപ്റ്റിക്കൽ, ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് പ്രഭാവത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ വർഗ്ഗീകരണം.
ഹൈ-സ്പീഡ്, ഷോർട്ട്-റേഞ്ച് ഒപ്റ്റിക്കൽ ആശയവിനിമയത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സംയോജിത ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്റർ. ലൈറ്റ് മോഡുലേറ്ററിനെ അതിന്റെ മോഡുലേഷൻ തത്വമനുസരിച്ച്, ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്, തെർമോപ്റ്റിക്, അക്കോസ്റ്റൂപ്റ്റിക്, എല്ലാം ഒപ്റ്റിക്കൽ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം, അവ അടിസ്ഥാന സിദ്ധാന്തത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് ഇഫക്റ്റിന്റെ വിവിധ രൂപങ്ങൾ, അക്കോസ്റ്റൂപ്റ്റിക് ഇഫക്റ്റ്, മാഗ്നെറ്റൂപ്റ്റിക് ഇഫക്റ്റ്, ഫ്രാൻസ്-കെൽഡിഷ് ഇഫക്റ്റ്, ക്വാണ്ടം വെൽ സ്റ്റാർക്ക് ഇഫക്റ്റ്, കാരിയർ ഡിസ്പർഷൻ ഇഫക്റ്റ് എന്നിവയാണ്.

ദിഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്റർവോൾട്ടേജ് അല്ലെങ്കിൽ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ മാറ്റത്തിലൂടെ ഔട്ട്‌പുട്ട് പ്രകാശത്തിന്റെ റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചിക, ആഗിരണം, ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് അല്ലെങ്കിൽ ഘട്ടം എന്നിവ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണ്. നഷ്ടം, വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം, വേഗത, സംയോജനം എന്നിവയിൽ ഇത് മറ്റ് തരത്തിലുള്ള മോഡുലേറ്ററുകളേക്കാൾ മികച്ചതാണ്, കൂടാതെ നിലവിൽ ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മോഡുലേറ്ററും ഇതാണ്. ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ, ട്രാൻസ്മിഷൻ, റിസപ്ഷൻ എന്നിവയുടെ പ്രക്രിയയിൽ, പ്രകാശത്തിന്റെ തീവ്രത നിയന്ത്രിക്കാൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിന്റെ പങ്ക് വളരെ പ്രധാനമാണ്.

ലൈറ്റ് മോഡുലേഷന്റെ ഉദ്ദേശ്യം, ആവശ്യമുള്ള സിഗ്നലിനെയോ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന വിവരങ്ങളെയോ പരിവർത്തനം ചെയ്യുക എന്നതാണ്, അതിൽ "പശ്ചാത്തല സിഗ്നൽ ഇല്ലാതാക്കൽ, ശബ്ദം ഇല്ലാതാക്കൽ, ഇടപെടൽ വിരുദ്ധത" എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, അതുവഴി പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാനും പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാനും കണ്ടെത്താനും എളുപ്പമാക്കുന്നു.

പ്രകാശ തരംഗത്തിലേക്ക് വിവരങ്ങൾ എവിടെ ലോഡ് ചെയ്യുന്നു എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച് മോഡുലേഷൻ തരങ്ങളെ രണ്ട് വിശാലമായ വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം:

ഒന്ന് വൈദ്യുത സിഗ്നൽ മോഡുലേറ്റ് ചെയ്ത പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ ചാലകശക്തിയാണ്; മറ്റൊന്ന് പ്രക്ഷേപണം നേരിട്ട് മോഡുലേറ്റ് ചെയ്യുക എന്നതാണ്.

ആദ്യത്തേത് പ്രധാനമായും ഒപ്റ്റിക്കൽ ആശയവിനിമയത്തിനാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, രണ്ടാമത്തേത് പ്രധാനമായും ഒപ്റ്റിക്കൽ സെൻസിംഗിനാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ചുരുക്കത്തിൽ: ആന്തരിക മോഡുലേഷനും ബാഹ്യ മോഡുലേഷനും.

മോഡുലേഷൻ രീതി അനുസരിച്ച്, മോഡുലേഷൻ തരം:

1) തീവ്രത മോഡുലേഷൻ;

2) ഫേസ് മോഡുലേഷൻ;

3) ധ്രുവീകരണ മോഡുലേഷൻ;

4) ആവൃത്തിയും തരംഗദൈർഘ്യ മോഡുലേഷനും.

1.1, തീവ്രത മോഡുലേഷൻ

പ്രകാശ തീവ്രത മോഡുലേഷൻ എന്നത് മോഡുലേഷൻ വസ്തുവായി പ്രകാശത്തിന്റെ തീവ്രതയാണ്. ബാഹ്യ ഘടകങ്ങളുടെ ഉപയോഗത്തിലൂടെ DC അളക്കുകയോ പ്രകാശ സിഗ്നലിന്റെ സാവധാനത്തിലുള്ള മാറ്റം പ്രകാശ സിഗ്നലിന്റെ വേഗതയേറിയ ഫ്രീക്വൻസി മാറ്റത്തിലേക്ക് മാറ്റുകയോ ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ AC ഫ്രീക്വൻസി സെലക്ഷൻ ആംപ്ലിഫയർ ഉപയോഗിച്ച് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും തുടർന്ന് തുടർച്ചയായി അളക്കേണ്ട അളവ് അളക്കാനും കഴിയും.

1.2, ഫേസ് മോഡുലേഷൻ

പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ ഘട്ടം മാറ്റുന്നതിന് ബാഹ്യ ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുകയും ഘട്ടം മാറ്റങ്ങൾ കണ്ടെത്തി ഭൗതിക അളവുകൾ അളക്കുകയും ചെയ്യുന്ന തത്വത്തെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘട്ടം മോഡുലേഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

പ്രകാശ തരംഗത്തിന്റെ ഘട്ടം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് പ്രകാശ പ്രചാരണത്തിന്റെ ഭൗതിക ദൈർഘ്യം, പ്രചാരണ മാധ്യമത്തിന്റെ അപവർത്തന സൂചിക, അതിന്റെ വിതരണം എന്നിവയാണ്. അതായത്, മുകളിൽ പറഞ്ഞ പാരാമീറ്ററുകൾ മാറ്റുന്നതിലൂടെ പ്രകാശ തരംഗത്തിന്റെ ഘട്ടം മാറ്റം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, അങ്ങനെ ഫേസ് മോഡുലേഷൻ കൈവരിക്കാൻ കഴിയും.

പ്രകാശ തരംഗത്തിന്റെ ഘട്ടത്തിലെ മാറ്റം സാധാരണയായി ലൈറ്റ് ഡിറ്റക്ടറിന് മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ, ബാഹ്യ ഭൗതിക അളവുകളുടെ കണ്ടെത്തൽ നേടുന്നതിന്, ഘട്ടം മാറ്റത്തെ പ്രകാശ തീവ്രതയുടെ മാറ്റമാക്കി മാറ്റുന്നതിന് നമ്മൾ പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടൽ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കണം, അതിനാൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘട്ടം മോഡുലേഷനിൽ രണ്ട് ഭാഗങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുത്തണം: ഒന്ന് പ്രകാശ തരംഗത്തിന്റെ ഘട്ടം മാറ്റം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഭൗതിക സംവിധാനമാണ്; രണ്ടാമത്തേത് പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടൽ.

1.3. പോളറൈസേഷൻ മോഡുലേഷൻ

പ്രകാശ മോഡുലേഷൻ നേടാനുള്ള ഏറ്റവും ലളിതമായ മാർഗം രണ്ട് ധ്രുവീകരണങ്ങൾ പരസ്പരം ആപേക്ഷികമായി തിരിക്കുക എന്നതാണ്. മാലസിന്റെ സിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ച്, ഔട്ട്പുട്ട് പ്രകാശ തീവ്രത I=I0cos2α ആണ്.

ഇവിടെ: പ്രധാന തലം സ്ഥിരതയുള്ളതായിരിക്കുമ്പോൾ രണ്ട് ധ്രുവീകരണങ്ങൾ കടന്നുപോകുന്ന പ്രകാശ തീവ്രതയെ I0 പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു; രണ്ട് ധ്രുവീകരണങ്ങളുടെ പ്രധാന തലങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള കോണിനെ ആൽഫ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

1.4 ഫ്രീക്വൻസി, തരംഗദൈർഘ്യ മോഡുലേഷൻ

പ്രകാശത്തിന്റെ ആവൃത്തിയിലോ തരംഗദൈർഘ്യത്തിലോ മാറ്റങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിലൂടെ ബാഹ്യ ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശത്തിന്റെ ആവൃത്തിയിലോ തരംഗദൈർഘ്യത്തിലോ മാറ്റങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിലൂടെ ബാഹ്യ ഭൗതിക അളവുകൾ അളക്കുന്ന തത്വത്തെ പ്രകാശത്തിന്റെ ആവൃത്തിയും തരംഗദൈർഘ്യ മോഡുലേഷനും എന്ന് വിളിക്കുന്നു.