電光幅度和相位調(diào)制器允許您以電氣方式控制光束的幅度寓盗、相位和偏振狀態(tài)灌砖。 例如傀蚌，在通信系統(tǒng)中，這些調(diào)制器將信息加到光頻率載波上蘸吓。 與激光器本身的直接調(diào)制不同善炫，外部調(diào)制器不會對激光器線寬和穩(wěn)定性造成任何影響。 在測量系統(tǒng)中箩艺，幅度調(diào)制器可用作執(zhí)行器以保持激光束中的強度恒定，或用作光學斬波器以從 CW 激光束產(chǎn)生脈沖流宪萄。 相位調(diào)制器用于穩(wěn)定激光束的頻率艺谆，或鎖模激光拜英。
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電光調(diào)制器的實際用途和應(yīng)用（二）
調(diào)幅
為了理解電光幅度調(diào)制器的操作，我們首先考慮一個電光波片。 假設(shè)與晶體主軸成 45偏振的光束平行于電光晶體的第三軸傳播。 在沒有外加場的情況下，晶體通常是任意延遲的多階波片厉亏。當外加電場時，電光效應(yīng)會在不同程度上改變沿兩個晶體方向的折射率集嵌，從而改變 有效波片的延遲。如圖 2 所示，一個簡單的幅度調(diào)制器的幾何結(jié)構(gòu)由一個偏振器瓷式、一個用于零延遲的電光晶體切割和一個分析器組成。輸入偏振器保證光束與晶體主軸成 45° 偏振语泽。晶體充當可變波片，隨著施加電壓的增加湿弦，將出射偏振從線偏振（從輸入旋轉(zhuǎn) 0°）變?yōu)閳A偏振瓤漏、線偏振（旋轉(zhuǎn) 90°）、圓形等颊埃。分析儀僅透射已旋轉(zhuǎn)的出射偏振分量蔬充，從而分別產(chǎn)生 0班利、0.5饥漫、1 和 0.5 的總透射率罗标。傳輸和應(yīng)用場之間的關(guān)系不是線性的庸队，而是具有 sin2 依賴性闯割。為了獲得線性幅度調(diào)制彻消，這些調(diào)制器通常以 50% 的傳輸率進行偏置，并且僅在施加的小電壓下工作宾尚。偏置調(diào)制器的兩種方法是一種，通過偏置三通添加直流電壓谢澈，或者兩種煌贴，在分析儀之前添加四分之一波片。在沒有四分之一波片的情況下將調(diào)制器偏置到 50% 傳輸所需的電壓是調(diào)制器的四分之一波電壓锥忿。它具有與橫向相位調(diào)制器的四分之一波電壓類似的形式。
由于這些晶體雙折射的溫度依賴性敬鬓，這種簡單的幾何形狀對于大多數(shù)電光晶體來說是不實用的淹朋。這種依賴性將溫度相關(guān)的波片引入調(diào)制器灶似。因此，使用雙折射非線性介質(zhì)（例如 LiNbO3）的未補償調(diào)制器的傳輸將表現(xiàn)出顯著的熱漂移酪惭。這種溫度敏感性可以通過穩(wěn)定單晶調(diào)制器的溫度或使用兩個相同的晶體來克服。第二種方案采用光學串聯(lián)放置的兩個等長晶體者甲，它們的主軸相對于彼此旋轉(zhuǎn) 90°春感，如圖 3 所示。因此虏缸，光束的偏振分量在兩個折射率區(qū)域中的每一個中傳播相等的路徑長度，這導致結(jié)構(gòu)的雙折射為零刽辙，與溫度無關(guān)窥岩。熱漂移限制了相位調(diào)制器的實用性，相位調(diào)制器通常由單晶制成宰缤。
實際限制
這些設(shè)備的性能有幾個實際限制。主要是慨灭，LiNbO3 的光功率處理能力受到稱為光折變損傷的影響朦乏。雖然這種效應(yīng)有時很有用（如在全息數(shù)據(jù)存儲中）并且不會永久損壞晶體，但它會降低調(diào)制器的性能氧骤。具有光折變損壞晶體的調(diào)制器會使通過它的光束扭曲呻疹。避免光折變損壞的最佳方法是將光強度保持在調(diào)制器的指定限值以下筹陵。由于光折變效應(yīng)高度依賴于波長刽锤，調(diào)制器可以在更長的波長下相應(yīng)地處理更高的功率朦佩。
另一個限制是由于所有具有非零電光系數(shù)的材料也是壓電的并思。這意味著產(chǎn)生相位調(diào)制的相同電信號也會產(chǎn)生振動。由這些振動引起的應(yīng)變通過彈光效應(yīng)改變折射率纺荧。這些振動會在調(diào)制頻率上導致不需要的幅度調(diào)制或光束位移。 LiNbO3 的壓電常數(shù)相當弱颅筋，只要避免機械共振頻率（通常在 1 和 10 MHz 之間），通常不會影響晶體的性能输枯。
使用相位調(diào)制器時的第三個限制是殘余幅度調(diào)制议泵。理想的相位調(diào)制器不應(yīng)調(diào)制光束的強度桃熄。幅度調(diào)制將由置于相位調(diào)制器之后的背反射源引起先口。背向反射會導致弱標準具，通過在光束上引入可測量的幅度調(diào)制分量來改變調(diào)制光束的諧波含量碉京。通過將輸入偏振狀態(tài)與調(diào)制器的主軸正確對齊厢汹，可以最大限度地減少不需要的幅度調(diào)制。您可以通過使用位于調(diào)制器中心下方的準直光束來進一步減少殘余幅度調(diào)制谐宙。
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