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¿Podría usar un rayo láser como una onda portadora modulada para la señal de radio?

Ha habido experiencias exitosas en la modulación de sonido a través de un portador de ondas de ultrasonido. No hace mucho tiempo, incluso he visto un DIY aplicación en Hackaday.

También he encontrado y probado un programa modular FM onda a través de una alta frecuencia de la señal PWM.

No recuerdo mucho del contexto de las matemáticas, pero mi humilde observación es que si se puede dibujar una onda sinusoidal a través de una señal, a continuación, para todos los efectos de la onda es de allí.

Mi pregunta es entonces si se podría hacer lo mismo con un completamente normal rayo láser. Es decir, cambiar la intensidad del haz, como para formar una FM de la onda sobre la luz visible de onda.

Esta imagen ilustra un poco lo que me refiero, no a escala:

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La línea morada es la frecuencia del haz de láser (como ya he dicho, no a escala) y la línea roja es la intención de la transmisión de la señal, que es impulsado por algunos de circuito de encendido del láser.

La idea es que el rayo láser debe demodular en la señal de FM en el destino. Pero realmente no puedo imaginar que pasa en todo.

Si esto no es posible, y creo que es así, por qué funciona exactamente con la ecografía, pero no es un láser?

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S. McGrew Puntos 24

Definitivamente, es posible modular el haz de láser para llevar a señales de frecuencia de radio, el uso de cualquiera de varios métodos diferentes. La modulación de amplitud modulación de frecuencia y modulación de fase son todos fáciles. Un Acústico-Óptica modulador puede ser utilizado para modular la amplitud o la frecuencia en las frecuencias de radio. Hace muchas décadas que he diseñado (y un amigo construido), un láser transmisor-receptor de sistema que simplemente rebotó una colimación del haz láser una de Mylar aluminizado película se extendía a través de un pequeño cono del altavoz. Una señal de audio de la fed para el altavoz causado un "tambor" de la deflexión de la película, que distorsiona el reflejo de frente de onda, provocando ligeras desviaciones de la colimación. A una distancia, esto se tradujo en la modulación de amplitud de la viga de la luminosidad se detecta fácilmente mediante un fotodiodo.

La frecuencia de un láser está directamente relacionada con la longitud de la cavidad, que se define por la distancia entre sus dos espejos. Un cristal piezoeléctrico es fácilmente utilizado para conducir uno de los espejos y de esta manera modular el láser de frecuencia.

La forma más directa para modular el haz láser en las frecuencias de radio podría ser un electro-óptica modulador. Un Pockels célula puede modular en aproximadamente 100 kHz. Una célula de Kerr puede modular a los 10 GHz. Un acústico-óptica modulador puede modular a aproximadamente a 200 MHz.

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Steven Fisher Puntos 22249

La idea es que el rayo láser debe demodular en la señal de FM en el destino. Pero realmente no puedo imaginar que pasa en todo.

Es posible hacer esto, pero es considerablemente más complicado y costoso para muchos de los casos de uso que el uso de la modulación de amplitud (AM). Para aprender más, usted puede buscar en google el término coherente de comunicación óptica.

El uso de óptica de la fase o la frecuencia de modulación da una pequeña ventaja en la distancia que puede ser distribuido en un único enlace de fibra óptica, por lo que se usa más frecuentemente en enlaces a larga distancia (especialmente submarino enlaces) donde se minimiza el número de amplificadores y repetidores (y el costo de acceder a ellos para el mantenimiento y las reparaciones en caso de fallo) es un bien escaso. También empieza a ser utilizado en conexiones cortas cuando maximizar el total de la capacidad de datos de la fibra es necesaria (es decir, de la capacidad objetivo se mide en la de 100 gigabits o terabits por segundo).

Con el fin de enviar una señal de FM través de un enlace de fibra óptica para una corta distancia (menos de 100 km, tal vez), es posible que en lugar de utilizar modulación de la subportadora. Esto significa hacer una radio-frecuencia de la señal de tu mensaje, la frecuencia de la señal modulada en ella, y luego usar esa señal de RF a la amplitud de modular la portadora óptica. Entonces usted podría usar una simple potencia óptica del detector para recuperar la señal de RF desde la óptica de la portadora, seguido por un radio de demodulación de circuito para recuperar el mensaje de la señal. Este tipo de modulación es bien conocido y se utiliza a menudo en las ópticas sistemas de televisión por CABLE, por ejemplo.

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tfb Puntos 707

Sí se puede, y de hecho esto se hace.

Tenga en cuenta que este es AM (modulación de amplitud) no FM (modulación de frecuencia): son la modulación de la amplitud de la portadora (láser de aquí) no su frecuencia. No sé si es fácil para modular la frecuencia de un láser, pero sospecho que no (edit: ver la otra respuesta por S McrGrew: es, de hecho). Tenga en cuenta también que, probablemente, todas las aplicaciones reales serán digitales: van a depender de la codificación de una secuencia de bits en el láser de alguna manera, que los hace mucho más resistente al ruido y así sucesivamente.

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