电光调制器有哪些类型

电光调制器（EOM）是光纤链路中必不可少的设备，其性能严重影响系统信号的发送和接收。电光调制器使用电子控制信号来控制激光束的功率，相位和偏振。
它通常包含一个或两个普克尔盒，有时还包含其他一些光学组件，例如偏振片。下图显示了不同类型的Pockels框。
它的工作原理是线性电光效应（也称为普克尔斯效应），即由电场引起的非线性晶体的折射率变化与电场强度成正比。可以使相位变为π的电压称为半波电压（Vπ）。
对于Pockels电池，其值通常为几百甚至几千伏，因此需要非常高的电压放大器。使用合适的电子电路可以在几纳秒内切换如此大的电压，因此EOM可以用作快速光开关。
在其他情况下，仅很小的电压就足以进行调制，例如，仅需要很小的幅度或相位调制。电光调制器的类型：相位调制器最简单的电光调制器是仅包含普克尔斯盒的相位调制器，其中电场（通过电极施加到晶体上）会改变激光束进入后的相位延迟。
水晶。入射光束的偏振态通常需要平行于晶体的光轴，以使光束的偏振态不变。
在某些情况下，仅需要较小的相位调制（周期性或非周期性）。例如，EOM通常用于控制和稳定光学谐振腔的谐振频率。
谐振调制器通常用于需要周期性调制的情况。此时，仅需要中等强度的驱动电压即可获得大的调制深度。
有时，调制深度非常大，并且在频谱中会生成很多旁瓣（光学梳状发生器，光学梳状）。取决于非线性晶体的类型和取向以及实际的电场方向，偏振调制器的相位延迟也与偏振方向有关。
因此，普克尔斯盒可以看作是一个多电压控制的波片，也可以用来调制极化状态。对于线性偏振输入光（通常与晶轴成45度角），输出光束的偏振状态通常是椭圆偏振的，而不是简单地从原始线性偏振光旋转一定角度。
如果将幅度调制器与其他光学组件组合在一起，尤其是与偏振片组合时，则可将普克尔斯盒用于其他类型的调制。下图中的幅度调制器使用Pockels单元更改偏振状态，然后使用偏振器将偏振状态的更改转换为透射光的幅度和功率的更改。
光学开关也是一种调制器，其中传输处于打开或关闭状态，而不是逐渐变化。这种光开关可用作脉冲拾取器，以从一系列超短脉冲中选择某个脉冲，或者用作腔体倾卸激光器和正反馈放大器。
如果热补偿装置需要在两个极化方向之间引入相对的相变，那么热影响将对结果产生影响。因此，电光调制器通常包含两个匹配的普克尔斯盒，因此它们的相对相移随温度变化可以相互抵消。
一些结构包含四个长度完全相同的晶体，从而抵消了双折射效应和空间运动。根据所使用的材料和实际需求，有多种类型的多晶设计。
在非常高的调制带宽（例如在GHz范围内）的情况下，行波调制器通常使用集成的光行波调制器。在此，电子驱动信号生成在电极之间沿与射束相同的方向传播的电磁波（微波）。
理想地，两个波的相速度是匹配的，因此，即使频率非常高且电极长度对应于几个微波波长，也可以获得足够的调制。