Modulator
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Ein Modulator überlagert zwei unterschiedliche Signale oder physikalische Größen. Es sind folgende Prinzipien der Modulation möglich:
- Modulation der Amplitude (A)
- Modulation der Frequenz (f)
- Modulation der Phase (T)
- Modulation der Polarisation
Einsatzgebiete von Modulatoren sind die Nachrichtentechnik und die Optik/Lasertechnik.
[Bearbeiten] Nachrichtentechnik
Modulatoren werden in der Nachrichtentechnik zur Übertragung von Information eingesetzt. Um Informationen vom Sender an den Empfänger übertragen zu können, muss der Träger (das hochfrequente Trägersignal mit der Frequenz ft) mit der Information (z. B. Sprache, Daten; dem niederfrequenten Modulationssignal mit der Frequenz fm: ft > > fm) moduliert werden.
Je nach Modulationsart (Frequenzmodulation, Amplitudenmodulation, Phasenmodulation, PWM usw.) muss der Modulator die entsprechende Größe im Takt der Information ändern.
Ein Beispiel aus der Praxis: Ein UKW-Rundfunksender (z. B. 100 MHz) erzeugt eine Trägerwelle mit der mittleren Frequenz von 100 MHz, ändert (moduliert) jedoch deren Frequenz im Takt des NF-Signales (Sprache, Musik). Das kann zum Beispiel mit einer Kapazitätsdiode im Schwingkreis des HF-Oszillators geschehen, auf die das NF-Signal gegeben wird. Diese ändert dadurch im Takt des NF-Signales ihre Kapazität und ändert somit die Resonanzfrequenz des Schwingkreises.
[Bearbeiten] Optik/Lasertechnik
Laserstrahl-Modulatoren werden sowohl in der Nachrichtenübertragung als auch zu Forschungs- und Materialbearbeitungszwecken eingesetzt.
Folgende optische Modulatoren sind gebräuchlich:
- akustooptischer Modulator (AOM): der Laserstrahl wird an Ultraschallwellen gebeugt
- elektrooptische Modulatoren - auch als elektrooptische Schalter (EOS) bezeichnet - ändern Phase oder Polarisation
- Kerrzellen
- Pockelszellen
- spezielle optische Modulatoren zur Anwendung in optischen Spektrometern
- Modulatoren nach dem Interferometer-Prinzip verwenden teildurchlässige planparallele Spiegel, die zueinander bewegt werden.
Die Modulation kann innerhalb des Laserresonators (sog. Güteschalter (englisch q-switch)) oder außerhalb im Laserstrahl erfolgen.
Diodenlaser (Nachrichtentechnik, Drucktechnik, CD-Brenner) haben meist keinen separaten Modulator, sondern werden über die Modulation des Betriebsstromes moduliert. Auch in Flüssigkristallbildschirmen (LCD) befinden sich elektrooptische Modulatoren.
Siehe auch: Modulation (Technik), Modulator (Optik), LFO
