Модулятор света

Модуля́тор све́та, устройство для изменения во времени по определённому закону одной или нескольких характеристик оптического излучения – амплитуды, частоты, фазы, поляризации монохроматических световых волн. Наибольшее распространение получили модуляторы света, работающие на основе физических эффектов, протекающих в жидких и твёрдых средах при воздействии на них электрических, магнитных, акустических и других полей. В зависимости от используемых физических эффектов различают модуляторы света: электрооптические, магнитооптические, акустооптические, фотоупругие и полупроводниковые.

Электрооптические модуляторы света основаны на изменении оптических характеристик среды (например, двойного лучепреломления) под действием электрического поля. Важное свойство таких модуляторов света – малая инерционность, позволяющая осуществлять модуляцию света до частот 10–50 ГГц.

Магнитооптические модуляторы света основаны на изменении оптических характеристик среды под действием магнитного поля. В модуляторах света на основе эффекта Фарадея периодически изменяющееся магнитное поле приводит к периодическому изменению угла поворота плоскости поляризации света, распространяющегося в образце, помещённом в это поле. Особенность магнитооптических модуляторов света – постоянство коэффициента удельного вращения плоскости поляризации в инфракрасном диапазоне длин волн.

В основе действия акустооптических модуляторов света лежит явление дифракции света на ультразвуке. В упругооптических модуляторах света используется искусственная анизотропия, которая возникает в некоторых изотропных твёрдых телах под действием упругих напряжений (фотоупругость). При прохождении плоскополяризованного излучения через фотоупругую среду с наведённым двойным лучепреломлением оптическое излучение становится эллиптически поляризованным.

Действие полупроводниковых модуляторов света основано на изменении поглощения света средой. Электрическое управление поглощением света в таких модуляторах света осуществляется либо изменением концентрации свободных носителей заряда или их подвижности, либо за счёт сдвига края полосы поглощения (эффект Келдыша – Франца).

Модуляторы света широко применяются в системах оптической обработки информации и оптической связи в качестве преобразователей оптического излучения.