Вступ
Однією з найважливіших задач волоконної оптики в зв'язку є модулювання оптичних сигналів, яка потребує використання різніх фізичніх ефектів.
Нижче будуть розглянуто використання акустооптичних і електрооптичних ефектів.
1. Акустооптичнi модулятори
Акустооптичнi модулятори широко використовуються у волоконній оптиці завдяки трьом основним властивостям: можливості переключення луча по двох напрямках; модуляції інтенсивності оптичного променя; можливості зсуву оптичної частоти.
Возможно вы искали - Реферат: Модуляторы, дефлекторы, фильтры, процессоры, генератоы. Усилители и фазовозвращатели
Принцип дії акустооптичного модулятора заснований на залежності показника заломлення ряду оптично прозорих матеріалів від зовнішнього тиску.
Такими матеріалами є 
(диоксид телуру), 
(ниобат літію) і 
(молибдат свинцю). У модуляторах тиск створюється акустичними хвилями (рис. 1), якi генеруються п'єзоелектричним перетворювачем і утворюючими ряд горизонтально орієнтованих ліній з однаковим показником заломлення, так звана дифракційна решітка Брегга.
Рисунок 1 – Дифракційна решітка Брегга
Дана решітка забезпечує часткове відбиття вхідного променя і переміщається з акустичною швидкістю 
.
Похожий материал - Курсовая работа: Может ли компьютер мыслить
При цьому вхідний і вихідний промені мають той самий кут 
нахилу до поверхні, однак новий напрямок луча має місце тільки при визначених кутах (кутах Брегга). Коли крок решітки 
дорівнює оптичній довжині хвилі в матеріалі, досягається інтерференція всіх часткових хвиль, у цьому випадку
, (1)
де і 
– швидкість поширення і довжина акустичної хвилі;
– частота генератора акустичної хвилі; 
– кут Брегга в кристалі;
т – порядок переломленого променя; 
– довжина оптичної хвилі в повітрі; n – показник заломлення кристала, рівний 5.18 для і 5.26 для . Швидкість поширення хвилі для даних кристалів, відповідно, дорівнює 3630 м/с і 4260 м/с.
Очень интересно - Реферат: Монтаж кабельных линий в земле
За межами кристалу найбільший інтерес представляє кут Брегга першого порядку, що може бути обчислений з вищенаведених рівнянь за допомогою закону Снеллiуса, застосованого до межи між кристалом і повітрям
(2)
Звідси видно, що в даному виразу вiдсутнiй показник заломлення, тому при фіксованій швидкості акустичної хвилі кут Брегга виявляється залежним тільки від частоти генератора акустичної хвилі й оптичної довжини хвилі. Типові кути Брегга становлять значення близько 1°, тому для поділу променів необхідно використовувати горизонтальну структуру модулятора.
Для модуляції інтенсивності відхиленого оптичного променя потужність генератора акустичних коливань повинна модулюватися по амплітуді, а переключення досягається шляхом вмикання і вимикання сигналу генератора.
При цьому інтенсивність 
дифрагованого луча пропорційна акустичної потужності, показнику якості матеріалу (М2 ), геометричним розмірам (L/Н), і обернено пропорційна квадрату довжини хвилі, тобто
Вам будет интересно - Реферат: Оптимальність у системах керування
(3)
З останнього виразу видно, що акустооптичний модулятор має нелінійну функцію перетворення (рис. 2), яка представляється зазвичай у вигляді
, (4)
де 
– частота модуляції, 
– тривалість фронту наростання акустичної хвилі.
Похожий материал - Реферат: Оптические средства обнаружения
Рисунок 2 – Нелінійна функція перетворення акустооптичного модулятора
Як видно з даної залежності, для здійснення аналогової модуляції потрібен зсув робочої точки в лінійну область, забезпечуючи тим самим необхідне значення контрастності і глибини модуляції лазерного випромінювання, що визначаються відомими виразу
, (5)
, (6)