Modulateur optique - Optical modulator
Un modulateur optique est un appareil qui sert à moduler un faisceau lumineux . Le faisceau peut être transporté dans l'espace libre, ou propagé à travers un guide d'onde optique ( fibre optique ). Selon le paramètre d'un faisceau lumineux qui est manipulé, les modulateurs peuvent être classés en modulateurs d'amplitude, modulateurs de phase, modulateurs de polarisation, etc. Souvent, le moyen le plus simple d'obtenir une modulation de l'intensité d'un faisceau lumineux est de moduler le courant entraînant la source lumineuse. , par exemple une diode laser . Ce type de modulation est appelé modulation directe , par opposition à la modulation externe effectuée par un modulateur de lumière. Pour cette raison, les modulateurs de lumière sont, par exemple dans les communications par fibre optique , appelés modulateurs de lumière externes .
Avec les diodes laser où une largeur de raie étroite est requise, la modulation directe est évitée en raison d'un effet de « gazouillis » à bande passante élevée lors de l'application et de la suppression du courant au laser.
Classification des modulateurs optiques
Selon les propriétés du matériau utilisé pour moduler le faisceau lumineux, les modulateurs sont divisés en deux groupes : les modulateurs absorbants et les modulateurs réfractifs . Dans les modulateurs absorbants, le coefficient d'absorption du matériau est modifié, dans les modulateurs de réfraction, l'indice de réfraction du matériau est modifié.
Le coefficient d'absorption du matériau dans le modulateur peut être manipulé par l'effet Franz-Keldysh , l' effet Stark confiné quantique , l'absorption excitonique, les changements de niveau de Fermi ou les changements de concentration en porteurs libres. Habituellement, si plusieurs de ces effets apparaissent ensemble, le modulateur est appelé modulateur électro-absorbant.
Les modulateurs réfractifs utilisent le plus souvent un effet électro-optique . Certains modulateurs utilisent un effet acousto-optique ou magnéto-optique ou tirent parti des changements de polarisation des cristaux liquides . Les modulateurs réfractifs sont nommés par l'effet respectif : c'est-à-dire modulateurs électro-optiques, modulateurs acousto-optiques, etc. L'effet d'un modulateur réfractif de l'un des types mentionnés ci-dessus est de changer la phase d'un faisceau lumineux. La modulation de phase peut être convertie en modulation d'amplitude à l'aide d'un interféromètre ou d'un coupleur directionnel.
Des cas distincts de modulateurs sont les modulateurs spatiaux de lumière (SLM). Le rôle du SLM est de modifier la distribution bidimensionnelle de l'amplitude et/ou de la phase d'une onde optique.