Електрооптичні модулятори на основі ефекту Брега

Типовий модулятор на основі ефекту Брега наданий на рис. 4.1.6 и складається з пари електродів, „переплетених” між собою подібно до двох гребінок. При поданні напруги на електроди коефіцієнт заломлення хвилеводу під ними змінюється. Як наслідок в хвилеводі формується „товста” фазова решітка з періодом , який дорівнює подвійній відстані між штирками.

При цьому виконується умова, яка характеризує решітку як товсту:

(4.1.6)

де – довжина штирків модулятора

Світло, яке розповсюджується в хвилеводі дифрагує на такій гратці. При цьому, в наслідок того, що решітка товста результат дифракції залежить від кута, під яким вона освітлюється . В наслідок так званого ефекту Брега ефективною є дифракція лише при умові, коли кут дифракції вдвічі більше ніж . Можна показати, що кут освітлення решітки задається співвідношенням:

(4.1.7)

При зміні кута освітлення решітки відбувається зменшення інтенсивності дифрагованної хвилі. Діапазон зміни кутів освітлення (кути невеликі і ), при яких інтенсивність падає до 50% від максимальної складає величину

(4.1.8)

Природно, що інтенсивність дифрагованної хвилі залежить від напруги , що подається на модулятор:

(4.1.9)

де – коефіцієнт, якій характеризує ефективність модулятора та залежить від коефіцієнту заломлення середовища хвилеводу і інших параметрів структури.