ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટરનો ટેકનોલોજી એપ્લિકેશન

ટેકનોલોજીનો ઉપયોગઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર

ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર (EOM મોડ્યુલેટર) એ એક સિગ્નલ નિયંત્રણ તત્વ છે જે પ્રકાશ કિરણને મોડ્યુલેટ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક અસરનો ઉપયોગ કરે છે. તેનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત સામાન્ય રીતે પોકેલ્સ અસર (પોકેલ્સ અસર, એટલે કે પોકેલ્સ અસર) દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે, જે એ ઘટનાનો લાભ લે છે કે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રોની ક્રિયા હેઠળ બિન-રેખીય ઓપ્ટિકલ સામગ્રીનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ બદલાય છે.

ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટરની મૂળભૂત રચનામાં સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ અસર સાથે ક્રિસ્ટલ (પોકેલ્સ ક્રિસ્ટલ) શામેલ હોય છે, અને સામાન્ય સામગ્રી લિથિયમ નિઓબેટ (LiNbO₃) છે. તબક્કામાં ફેરફાર કરવા માટે જરૂરી વોલ્ટેજને હાફ-વેવ વોલ્ટેજ કહેવામાં આવે છે. પોકેલ્સ ક્રિસ્ટલ્સ માટે, સામાન્ય રીતે સેંકડો અથવા તો હજારો વોલ્ટની જરૂર પડે છે, તેથી ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ એમ્પ્લીફાયર્સની જરૂર પડે છે. યોગ્ય ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ થોડા નેનોસેકન્ડમાં આવા ઉચ્ચ વોલ્ટેજને સ્વિચ કરી શકે છે, જેનાથી EOM નો ઉપયોગ ઝડપી ઓપ્ટિકલ સ્વીચ તરીકે થઈ શકે છે; પોકેલ્સ ક્રિસ્ટલ્સની કેપેસિટીવ પ્રકૃતિને કારણે, આ ડ્રાઇવરોને નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં પ્રવાહ પ્રદાન કરવાની જરૂર છે (ઝડપી સ્વિચિંગ અથવા મોડ્યુલેશનના કિસ્સામાં, ઊર્જા નુકશાન ઘટાડવા માટે કેપેસિટીન્સ ઘટાડવું જોઈએ). અન્ય કિસ્સાઓમાં, જેમ કે જ્યારે ફક્ત નાના કંપનવિસ્તાર અથવા તબક્કા મોડ્યુલેશનની જરૂર હોય છે, ત્યારે મોડ્યુલેશન માટે ફક્ત નાના વોલ્ટેજની જરૂર પડે છે. ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલેટરમાં વપરાતી અન્ય બિન-રેખીય સ્ફટિક સામગ્રી (EOM મોડ્યુલેટર) માં પોટેશિયમ ટાઇટેનેટ (KTP), બીટા-બેરિયમ બોરેટ (BBO, ઉચ્ચ સરેરાશ પાવર અને/અથવા ઉચ્ચ સ્વિચિંગ ફ્રીક્વન્સી માટે યોગ્ય), લિથિયમ ટેન્ટાલેટ (LiTaO3), અને એમોનિયમ ફોસ્ફેટ (NH4H2PO4, ADP, ચોક્કસ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો સાથે) નો સમાવેશ થાય છે.

ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર（EO મોડ્યુલેટર） અનેક હાઇ-ટેક ક્ષેત્રોમાં મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશન સંભાવના દર્શાવે છે:

૧. ઓપ્ટિકલ ફાઇબર કોમ્યુનિકેશન: આધુનિક ટેલિકોમ્યુનિકેશન નેટવર્ક્સમાં, ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલેટર（EO મોડ્યુલેટર) નો ઉપયોગ ઓપ્ટિકલ સિગ્નલોને મોડ્યુલેટ કરવા માટે થાય છે, જે લાંબા અંતર પર કાર્યક્ષમ અને વિશ્વસનીય ડેટા ટ્રાન્સમિશન સુનિશ્ચિત કરે છે. પ્રકાશના તબક્કા અથવા કંપનવિસ્તારને ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરીને, ઉચ્ચ-ગતિ અને મોટી-ક્ષમતાવાળી માહિતી ટ્રાન્સમિશન પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

2. ચોકસાઇ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી: ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલેટર માપનની ચોકસાઈ સુધારવા માટે સ્પેક્ટ્રોમીટરમાં પ્રકાશ સ્ત્રોતને મોડ્યુલેટ કરે છે. ઓપ્ટિકલ સિગ્નલની આવર્તન અથવા તબક્કાને ઝડપથી મોડ્યુલેટ કરીને, જટિલ રાસાયણિક ઘટકોના વિશ્લેષણ અને ઓળખને સમર્થન આપી શકાય છે, અને સ્પેક્ટ્રલ માપનના રિઝોલ્યુશન અને સંવેદનશીલતાને સુધારી શકાય છે.

3. ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઓપ્ટિકલ ડેટા પ્રોસેસિંગ: ઓપ્ટિકલ કમ્પ્યુટિંગ અને ડેટા પ્રોસેસિંગ સિસ્ટમમાં ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલેટર, ડેટા પ્રોસેસિંગ ગતિ અને સુગમતા સુધારવા માટે ઓપ્ટિકલ સિગ્નલોના રીઅલ-ટાઇમ મોડ્યુલેશન દ્વારા. EOM ની ઝડપી પ્રતિભાવ લાક્ષણિકતા સાથે, હાઇ-સ્પીડ અને ઓછી-લેટન્સી ઓપ્ટિકલ ડેટા પ્રોસેસિંગ અને ટ્રાન્સમિશનને સાકાર કરી શકાય છે.

4. લેસર ટેકનોલોજી: ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર લેસર બીમના તબક્કા અને કંપનવિસ્તારને નિયંત્રિત કરી શકે છે, જે સચોટ ઇમેજિંગ, લેસર પ્રોસેસિંગ અને અન્ય એપ્લિકેશનો માટે સપોર્ટ પૂરો પાડે છે. લેસર બીમના પરિમાણોને ચોક્કસ રીતે મોડ્યુલેટ કરીને, ઉચ્ચ ગુણવત્તાની લેસર પ્રોસેસિંગ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.