Լույսի մոդուլում

ԼՈՒՅՍԻ ՄՈԴՈՒԼՈՒՄ, օպտիկական տիրույթի (10¹³—10¹⁶) էլեկտրամագնիսական տատանումների մոդուլում։ Մոդուլման ժամանակ կարելի է փոփոխել էլեկտրամագնիսական տատանումների ամպլիտուդը, ինտենսիվությունը, հաճախականությունը, փուլը կամ բևեռացումը։ Քանի որ լույսի ընդունիչները (ֆոտոընդունիչները) զգում են միայն ինտենսիվությունը, ուստի մոդուլման բոլոր տեսակների դեպքում ցանկացած պարամետրի փոփոխություններն ի վերջո փոխակերպվում են ինտենսիվության մոդուլման։ Տարբերում են ՛՛ներքին լույսի մոդուլում՛՛, երբ լույսի այս կամ այն պարամետրի կառավարումը (մոդուլող ազդանշանով) իրագործվում է հենց լույսի աղբյուրի ներսում, և արտաքին լույսի մոդուլում, որի դեպքում մոդուլումն ապահովվում է լուսատուից դուրս հատուկ մոդուլյատորում։

Պատկեր:Լույսի մոդուլում.jpg

Պարզագույն էլեկտրաօպտիկական մոդուլման սխեմա (Պոկելսի բջիջ)։ Լագերի փունջը / բևեռացուցչից հետո դառնում է հարթ բևեռացած (ցույց է տրված սլաքով)։ Լագերի փունջը / բևեռացուցչից հետո դառնում է հարթ բևեռացած (ցույց է տրված սլաքով)։ Այնուհետև թիթեղների միջև զետեղված 2 բյուրեղի միջով անցնելիս փունջը՝ թիթեղներին կիրառված U լարման առկայությամբ երկբեկման շնորհիվ տրոհվում է բևեռացման երկու փոխուղղահայաց հարթություններով փնջերի, որոնց տարածման արագությունները բյուրեղում տարբեր են։ Բյուրեղի ելքում բևեռացումը դառնում է էլիպսային, և 1 բևեռացուցչի նկատմամբ խաչաձև դասավորված 3 վերլուծիչը բաց է թողնում մուտքայինին ուղղահայաց բևեռացումով բաղադրիչը։ Այսպիսով, բյուրեղում փուլային լույսի մոդուլումը փոխակերպվում է ըստ ինտենսիվության մոդուլման։ Պոկելսի բջջի որոշ տարբերակներում հեշտությամբ ստացվում է հաճախային կամ բևեռացման լույսի մոդուլում։ Ինֆորմացիոն նպատակներից բացի, Պոկելսի բջիջն օգտագործում են իմպուլսային հզորությունը մեծացնելու համար։ Լույսի մոդուլումը լայնորեն կիրառվում է գիտական հետազոտություններում, օպտիկական լոկացիայում, օպտիկական կապի համակարգերում, օպտոէլեկտրոնիկայում, լուսահեռագրության և հեռուստատեսության մեջ։

Ներքին և արտաքին մոդուլման պարզագույն օրինակներ են լույսի աղբյուրի լուսատվության կառավարումը համապատասխանաբար լուսատուի սնման ռեժիմի փոփոխումով կամ արտաքին մեխանիկական խուփի (պտտվող սկավառակ և այլն) միջոցով։ Վերջինս մոդուլման հնագույն եղանակի՝ ազդանշման տարատեսակն է։ ժամանակակից լույսի մոդուլեւմը ըստ ինտենսիվության իրագործում են էլեկտրական դաշտի միջոցով՝ կառավարելով որոշ բյուրեղների թողարկման շերտի հաճախային ստորին սահմանը (Ֆրանց-Կելդիշի երևույթ) կամ կիսահաղորդիչներում р—n անցման կլանումը։

Մոդուլման հնարավորությունները կախված են լույսի հատկություններից, եթե սովորական (ջերմային) աղբյուրների լույսի դեպքում իմաստ ունի միայն ինտենսիվության մոդուլումը, ապա լազերի լույսը, շնորհիվ բարձր մեներանգության և կոհերենտության, թույլ է տալիս մոդուլել հաճախականությունը, փուլը կամ բևեռացումը։ Այս պարամետրերի մոդուլումը կատարվում է ֆիզիկական տարբեր երևույթների հիման վրա։ Այսպես, հաճախային լույսի մոդուլումը կարելի է ստանալ՝ փոփոխելով օպտիկական ռեզոնատորի երկարությունը, ասենք, պիեզոէլեկտրական կամ մագնիսաստրիկցիոն միջոցներով։ Պինդ կամ գազային որոշ նյութերի վրա կիրառելով մագնիսական (Զեեմանի երևույթ) կամ էլեկտրական (Շտարկի երևույթ) դաշտ՝ կարելի է արոհել դրանց միջով անցնող լույսի հաճախականությունը։

Որոշ բյուրեղներում և հեղուկներում դիտվում է բեկման ցուցչի փոփոխություն մեխանիկական (ֆոտոառաձգականություն) կամ պիեզոէլեկտրական ազդեցությունների դեպքում։ Հեռանկարային է ձայնաօպտիկական երևույթի կիրառումը լույսի մոդուլ ստանալու համար։ Այս դեպքում մեխանիկական լարվածությունները (ուստի և բեկման ցուցչի փոփոխությունները) նյութում ստեղծվում են ուլտրաձայնային տատանումների շնորհիվ։ Բևեռացման մոդուլում կարելի է ստանալ՝ օգտագործելով մագնիսական դաշտի ազդեցությամբ որոշ նյութերի՝ իրենց միջով անցնող լույսի բևեռացման հարթության պտտման ընդունակությունը (Ֆարադեյի երեվույթ)։

Լույսի մոդուլման ամենատարածված տեսակը էլեկտրաօպտիկական մոդուլումն է, որի հիմքում ընկած է որոշ բյուրեղների և հեղուկների երկբեկման հատկությունը (Քերի երևույթ)։ էլեկտրական դաշտի ազդեցությամբ այդ նյութերի բեկման ցուցիչը ձեռք է բերում անիզոտրոպություն և կախյալ է դառնում դաշտի լարվածությունից։ Քանի որ ամենամեծ երկբեկմամբ հեղուկները թունավոր են (նիտրոբենզոլ) ու հերմետիկության պահանջ են առաջացնում, ուստի ամենահարմարը լույսի մոդուլումն է բյուրեղների միջոցով (Պոկելսի երևույթ)։