レーザー変調器技術の簡単な紹介

レーザーの簡単な紹介変調器テクノロジー
レーザーは高周波電磁波であり、その高いコヒーレンス性から、従来の電磁波（ラジオやテレビなどで用いられるもの）と同様に、情報を伝送するための搬送波として利用されます。レーザーに情報を載せるプロセスを変調といい、このプロセスを実行する装置を変調器といいます。このプロセスにおいて、レーザーは搬送波として機能し、情報を伝送する低周波信号は変調信号と呼ばれます。
レーザー変調は通常、内部変調と外部変調の2つの方法に分けられます。内部変調とは、レーザー発振過程における変調、すなわち、信号を変調してレーザーの発振パラメータを変更し、それによってレーザーの出力特性に影響を与えることを指します。内部変調には次の2つの方法があります。1. レーザーのポンピング電源を直接制御してレーザー出力の強度を調整する。信号を使用してレーザー電源を制御することで、レーザー出力強度を信号によって制御できます。2. 変調素子を共振器内に配置し、これらの変調素子の物理的特性を信号によって制御し、共振器のパラメータを変更してレーザー出力の変調を実現する。内部変調の利点は変調効率が高いことですが、欠点は変調器がキャビティ内に配置されているため、キャビティ内の損失が増加し、出力パワーが低下し、変調器の帯域幅も共振器の通過帯域によって制限されることです。外部変調とは、レーザー生成後、レーザー外部の光路上に変調器を配置し、変調信号に応じて変調器の物理的特性を変化させる方式です。レーザーが変調器を通過する際に、光波の特定のパラメータが変調されます。外部変調の利点は、レーザーの出力パワーに影響がなく、コントローラの帯域幅が共振器の通過帯域に制限されないことです。欠点は、変調効率が低いことです。
レーザー変調は、その変調特性に応じて、振幅変調、周波数変調、位相変調、強度変調に分類できます。 1. 振幅変調：振幅変調とは、変調信号の法則に従って搬送波の振幅が変化する振動のことです。 2. 周波数変調：信号を変調してレーザー発振の周波数を変化させます。 3. 位相変調：信号を変調してレーザー発振の位相を変化させます。

電気光学強度変調器
電気光学強度変調の原理は、結晶の電気光学効果を利用して偏光の干渉原理に基づき強度変調を実現することである。結晶の電気光学効果とは、外部電界の作用によって結晶の屈折率が変化し、異なる偏光方向で結晶を通過する光の間に位相差が生じ、光の偏光状態が変化する現象を指す。

電気光学位相変調器
電気光学位相変調の原理：変調信号の規則に従って、レーザー発振の位相角を変化させる。

上記の電気光学強度変調および電気光学位相変調に加えて、横方向電気光学変調器、電気光学進行波変調器、カー電気光学変調器、音響光学変調器、磁気光学変調器、干渉変調器、空間光変調器など、多くの種類のレーザー変調器が存在する。