Elektro-opti ki modulatori EOM-i

Definicija:opti ki modulatori koji se baziraju na elektro-opti kom efektu

EOM Elektro-opti ki modulator je ure aj koji se mo e koristiti za kontrolu snage,faze ili polarizacije laserske zrake pomo u kontrolnog elektri nog signala. Op enito sadr i jednu do dvije Pockelove elije te po mogu nosti dodatne opti ke elemente kao to su polarizatori.Razli ite Pockelove elije su prikazane na Slici 1.

Cijeli princip se temelji na linaernom elektro-opti kom efektu (tako er zvanom Pockelovim efektom) promjeni refraktiranog indeksa nelinearnog kristala pomo u elektri nog polja proporcionalno snazi polja. Naj e e kori teni nelinearni kristalni materijali za EOM su kalijev dideuterijev fosfat (DKDP),kalijev titanil-fosfat ,beta barijev- borat (BBO),tako er litijev niobat ,litijev-tantalat te amonijev dihidrogen fosfat (ADP) . Uz te anorganske elektro-opti ke materijale dolaze i specijalni polimeri za modulatore . Napon potreban za induciranje fazne promjene se zove polovi nom volta om ili naponom , V . Za Pockelove elije to su 100 ili 1000 volti tako da potrebuju visokonaponske poja iva e . Pogodniji el.krugovi mogu mjenjati takve

visoke napone u nanosekundama ,koriste i EOM kao brze opti ke poja iva e . U ostalim slu ajevima ,modulacija sa manjim naponima je dovoljna na pr. kada je potrebna mala amplituda ili faza modulacije .

Vrste EOM-a Fazni modulatori Najjednostavniji tip EOM-a je fazni modulator koji ima samo Pockelove elije gdje el.polje mijenja fazno ka njenje laserske zrake koja prolazi kroz kristal . Polarizacija ulazne zrake se esto mora poravnati s jednom od opti kih osi kristala tako da ne dolazi do promjene polariziraju eg stanja . Mnogi ure aji potrebuju malu faznu modulaciju na pr. kada se EOM koristi za stabilizaciju rezonantne frekvencije opti kog rezonatora . Rezonantni modulatori se esto koriste kada je periodi na modulacija dovoljna, te za stvaranje iroke modulacijske dubine s osrednjom volta om. Dubina modulacije mo e biti toliko visoka da se mnoge vanjske vrpce(kombinacijski generatori ). Polarizacijski modulatori Ovisno o vrsti i orijentaciji nelinearnog kristala te smjeru primjenjenog elektri nog polja , fazno ka njenje mo e ovisiti o smjeru polarizacije. Tada Pockelove elije mo emo promatrati kao naponski kontrolirane valne- plo e i mogu se koristiti za modulaciju polariziranog stanja . Za linearnu ulaznu polarizaciju ( esto orijentiranu za 45 prema kristalnim osima ) izlazna polarizacija je uglavnom elipti na, nego linearna s rotiranim smjerom .

Amplitudni modulatori U kombinaciji s ostalim opti kim elementima posebice s polarizatorima ,Pockelove elije mo emo koristiti za druge vrste modulacije. Recimo amplitudni modulator se bazira na Pockelovim elijama za promjenu polarizacijskog stanja i polarizatora za posljedi nu promjenu u transmitiranu amplitudu i snagu . Drugi pristup uklju uje upotrebu eom-a u jednoj od grana MachZechnderovog interferometra da bi odr ao amplitudnu modulaciju .Taj princip se esto koristi kod integriranih optika (za fotonski integrirane krugove ) gdje se potrebna fazna stabilnost lak e posti e nego s ve im opti kim elementima . Opti ki prekida i su vrsta modulatora kod kojih je transmisija ili uklju ena ili isklju ena umjesto da je gradirana postupno.Takav prekida se mo e koristiti kao bira pulseva koji bira odre ene pulseve iz struje ultrakratkih pulseva, ili u laserima re etkastog tipa (s EOM kao re etkastim ko em ) i kao regenerativni poja iva i .

Modulatori putuju eg vala Za posebno visoko modulirane vrpce u podru ju gigahertza esto se koriste integrirani opti ki modulatori putuju eg vala .Kod takvih modulatora elektri ni signal generira mikroval (elektromagnetski val) koji se kre e kroz elektrode u smjeru opti ke zrake . Kod idealnog slu aja fazne brzine obaju valova se poklapaju tako da je efektna modulacija mogu a ak i za frekvencije koje su tako visoke da du ina elektroda odgovara nekoliko valnih duljina mikrovala . VA NA SVOJSTVA

Za promjenu ultrakratkih pulseva u inak Kerrove nelinearnosti i kromatske disperzije mogu biti relevantni to pak ovisi o materijalu i duljini i tako er o radijusu zrake. Kerrova nelineranost

Nedostaci : ovisno o proizvodnji fazni modulator mo e generirati ne eljene amplitudne modulacije i obratno .Elektro-opti ki materijali su tako er piezoelektri ni , primjenjen napon mo e uzrokovati mehani ke vibracije koje mogu utjecati na indeks refrakcije kroz elasto-opti ki efekt . Kristali bi trebali imati visoko kvalitetne anti-reflaksivnu za titu , koja odgovara rsponu radnih valnih duljina te dobru transparentnost za to manji insercijski gubitak .

UPOTREBA -moduliraju snagu laserske zrake za na pr. lasersko printanje , brzinsko snimanje digitalnih podataka te za brzu opti ku komunikaciju -za promjenu pulseva u bira ima pulseva ,regenerativnim poja iva ima te u laserima re etkasto-otpadnog tipa