تطبيق التكنولوجيامعدِّل كهروضوئي
معدِّل كهروضوئي (معدِّل EOM） هو عنصر تحكم في الإشارة يستخدم التأثير الكهروضوئي لتعديل شعاع الضوء. يعتمد مبدأ عمله عمومًا على تأثير بوكلز (تأثير بوكلز)، الذي يستفيد من ظاهرة تغير معامل الانكسار للمواد البصرية غير الخطية تحت تأثير المجالات الكهربائية.
عادةً ما يتضمن الهيكل الأساسي للمُعدِّل الكهروضوئي بلورة (بلورة بوكلز) ذات تأثير كهروضوئي، والمادة الشائعة هي نيوبات الليثيوم (LiNbO₃). يُسمى الجهد اللازم لإحداث تغيير في الطور بجهد نصف الموجة. بالنسبة لبلورات بوكلز، عادةً ما تتطلب مئات أو حتى آلاف الفولتات، ومن هنا تأتي الحاجة إلى مُضخِّمات جهد عالي. تستطيع الدائرة الإلكترونية المناسبة تحويل هذا الجهد العالي في بضع نانوثانية، مما يسمح باستخدام EOM كمفتاح بصري سريع؛ نظرًا للطبيعة السعوية لبلورات بوكلز، تحتاج هذه المحركات إلى توفير قدر كبير من التيار (في حالة التبديل أو التعديل السريع، يجب تقليل السعة إلى أدنى حد لتقليل فقد الطاقة). في حالات أخرى، كما هو الحال عند الحاجة إلى تعديل سعة أو طور صغيرين فقط، لا يتطلب التعديل سوى جهد صغير. مواد بلورية غير خطية أخرى تُستخدم في المُعدِّلات الكهروضوئية (معدِّل EOM) تشمل تيتانات البوتاسيوم (KTP)، وبورات بيتا باريوم (BBO، مناسب لمتوسط طاقة أعلى و/أو ترددات تبديل أعلى)، وتنتالات الليثيوم (LiTaO3)، وفوسفات الأمونيوم (NH4H2PO4، ADP، مع خصائص كهروضوئية محددة).
المعدلات الكهروضوئيةمعدِّل EO) تظهر إمكانات تطبيقية مهمة في عدد من المجالات التكنولوجية العالية:
1. اتصالات الألياف الضوئية: في شبكات الاتصالات الحديثة، يتم استخدام المُعدِّلات الكهروضوئية (معدِّل EOتُستخدم لتعديل الإشارات الضوئية، مما يضمن نقل البيانات بكفاءة وموثوقية لمسافات طويلة. من خلال التحكم الدقيق في طور أو سعة الضوء، يمكن تحقيق نقل معلومات عالي السرعة وعالي السعة.
٢. التحليل الطيفي الدقيق: يُعدِّل المُعدِّل الكهروضوئي مصدر الضوء في جهاز قياس الطيف لتحسين دقة القياس. ومن خلال التعديل السريع لتردد أو طور الإشارة الضوئية، يُمكن دعم تحليل وتحديد المكونات الكيميائية المعقدة، وتحسين دقة وحساسية القياس الطيفي.
٣. معالجة بيانات بصرية عالية الأداء: في نظام الحوسبة البصرية ومعالجة البيانات، يُحسّن المُعدِّل الكهروضوئي سرعة ومرونة معالجة البيانات من خلال التعديل الفوري للإشارات الضوئية. بفضل خاصية الاستجابة السريعة لمُعدِّل كهروضوئي، يُمكن تحقيق معالجة ونقل بيانات بصرية عالية السرعة ومنخفضة الكمون.
٤. تقنية الليزر: يتحكم المُعدِّل الكهروضوئي في طور وسعّة شعاع الليزر، مما يدعم التصوير الدقيق ومعالجة الليزر وتطبيقات أخرى. من خلال تعديل معلمات شعاع الليزر بدقة، يمكن تحقيق معالجة ليزر عالية الجودة.
وقت النشر: ٧ يناير ٢٠٢٥