Коммуникациялари техникуми оптик алоқа тизимлари

Оптик модуляциялашнинг физик асослари

Оптик элтувчини ташқи усул билан, яъни, модуляцияловчи қурилмалар ёрдамида модуляциялаш учун электрооптик, акустооптик, магнитооптик ҳодисалар, шунингдек, турли хил фотоэффектлардан кенг фойдаланилади.

Электрооптик ҳодисалар моддада ташқи электр майдони таъсирида оптик анизотропия (модда хусусиятларининг турли йўналишларда фарқланиш хусусияти) вужудга келиши билан тавсифланади. Натижада модданинг диэлектрик сингдирувчанлиги, демак, синдириш кўрсатгичи ўзгаради.
Электрооптик ҳодисалар одатда модда бўйлаб тарқалаётган ёруғлик нурининг иккита нурга ажралиши ҳодисаси билан биргаликда юз беради. Одатий ва ноодатий нурлар деб юритиладиган бу нурлар турли тезлик билан тарқаладилар ва турлича қутбланган бўладилар. Агар бундай кристалларда ўзаро перпендикуляр бўлган х ва y йўналишларни ажратилса, ёруғликнинг синдириш кўрсатгичи бу йўналишларнинг ҳар бирида, умуман олганда, турлича бўлади. Кристаллнинг бу йўналишлари бўйича синдириш кўрсатгичиларини nx, ny орқали белгилайлик. Синдириш кўрсатгичи ҳар иккала йўналиш бўйича ўзаро фарқланадиган бундай кристалларни икки ўқли кристаллар деб аталади.
х ва у йўналишлар бўйича оптик жиҳатдан биржинсли, яъни nx ≈ ny≈ n бўлган кристалларни эса, бир ўқли кристаллар деб аталади. Бир ўқли кристалларда одатий ёруғлик тўлқини учун синдириш кўрсатгичи nо═ nx ═ ny,
ноодатий тўлқин учун эса, nн ═ nz га тенг бўлади.
Бу турдаги кристалларда ёруғлик нурининг z ўқи бўйича тарқалиш чоғида унинг тезлиги қутбланниш ҳолатига боғлиқ бўлмайди. Агар кристалга ёруғлик нурининг тарқалиш йўналишига кўндаланг йўналишда электр майдони қўйилса, синдириш кўрсаткичлари nx ва ny орасидаги тенглик бузилади ва кристалл икки ўқли бўлиб қолади. Натижада x ва y ўқлари бўйича қутбланган ёруғлик тўлқинларининг муҳит бўйича тарқалиш тезлиги ҳам бир - биридан фарқ қила бошлайди.
у ўқи бўйлаб тарқалаётган одатий ёруғлик тўлқини учун синдириш кўрсатгичи электр майдон кучланганлигининг ортиши билан чизиқли тарзда ўзгаради:
n0 (E) = n0+rпЕ, (5.2)

бу ерда rп - Поккельс электрооптик доимийси; Е – электр майдон кучланганлиги; n0 – синдириш кўрсатгичининг майдон бўлмаган ҳолда, яъни Е=0 бўлган ҳолдаги қиймати.

Синдириш кўрсатгичининг электр майдон кучланганлигига пропорционал тарзда ўзгаришидан иборат ҳодисани чизиқли электрооптик эффект ёки Поккельс эффекти деб юритилади.
Шундай қилиб, ташқи элекр майдони таъсирида бошланғич бир ўқли кристалл икки ўқли кристалл хусусиятларини намоён этади ва синдириш кўрсатгичининг ўзгариши натижасида у оптик жиҳатдан анизотроп бўлиб қолади. Ёруғлик тўлқини бундай кристалл бўйлаб муайян масофани ўтганида ёруғлик тўлқинининг у ва х йўналишлар бўйичаташкил этувчилари орасида

∆φ = 2π n02 rп Е L/λ (11.3)

га тенг фаза фарқи вижудга келади.
Нурланаишнинг кристалл бўйлаб тарқалиши жараёнида турлича қутбланган сигналлар орасидаги фаза фарқи ўзгаради. Натижада кириш ва чиқиш сигналларининг қутбланиши турлича бўлиб қолади.
Ёруғлик нурининг тарқалиш масофаси ва бунга мос равишда ҳосил бўлган фаза фарқига қараб, чиқиш чиқиш сигналининг қутбланиши қуйидаги жадвалда кўрсатилган тарзда ўзгаради

∆φое	0	π/4	π/2	3π/4	π	5π/4	3π/2	7π/4	2π
Қутблан-ганлик