Einsatz und Anwendungsmerkmale von Elektrooptischen Modulatoren
Ein elektrooptischer Modulator ist ein Modulator, der aus elektrooptischen Effekten bestimmter elektrooptischer Kristalle wie Lithium-Niobat-Kristalle (LiNb03), Arsenidkristalle (GaAs) und Lithium-Tantat-Kristalle (LiTa03) hergestellt wird. Der elektrooptische Effekt ist, wenn die Spannung auf den elektrooptischen Kristall hinzugefügt wird, wird sich der Brechungsgrad des elektrooptischen Kristalls ändern, was zu einer Änderung der Lichtwelleneigenschaften des Kristalls führt, um die Phase, die Breite, die Intensität und den Polarisationszustand des Lichtsignals zu modulieren.
Die Grundlage des Elektrooptikumodulators ist der elektrooptische Effekt. Abhängig von der Brechungsveränderung des elektrooptischen Kristalls und der Beziehung zwischen der zusätzlichen elektrischen Feldstärke kann der elektrooptische Effekt in einen linearen elektrooptischen Effekt (Buckers-Effekt) und einen sekundären elektrooptischen Effekt (Kerr-Effekt) unterteilt werden. Da der lineare elektrooptische Effekt offensichtlich ist als der sekundäre elektrooptische Effekt, werden die Lichtwellen in der Praxis mit mehreren linearen elektrooptischen Modulatoren moduliert. Lineare Elektrooptische Modulatoren können in vertikale und horizontale unterteilt werden. Bei einem vertikalen Modulator ist das elektrische Feld parallel zur Ausbreitungsrichtung des Lichts, während das elektrische Feld eines horizontalen Modulators senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lichts liegt.
Elektrooptische Modulatoren haben viele Anwendungen. Phasenmodulatoren können für kohärente Faserkommunikationssysteme verwendet werden, für die Erzeugung von Kammgeneratoren mit mehreren Lichtfrequenzen in intensiven Wellenmultiplexfasersystemen oder als elektrooptische Frequenzverschieber für Laserstrahlen.
Elektrooptische Modulatoren verfügen über gute Eigenschaften und können in optischen Kabelfernsehsystemen (CATV), optischen Verbindungen zwischen Basisstationen und Relaystationen in drahtlosen Kommunikationssystemen und anderen optischen Simulationssystemen verwendet werden.
Elektrooptische Modulatoren werden neben den oben genannten Systemen zur Erzeugung von hohen Wiederholungsfrequenzen, extrem engen Lichtimpulsen oder Optosonen (Soliton) verwendet, in fortgeschrittenen Radarsystemen als Photonen-Breitband-Mikrowellen-Phasenverschieber und Frequenzverschieber verwendet, in Mikrowellen-Phasenarray-Radaren als Photonen-Zeitverzögerer verwendet, für Lichtwellenelementanalysatoren, zur Messung schwacher Mikrowellenfelder usw.