Modulator (Optik)

In optischen Spektrometern benötigt man oft einen Modulator, um dem Messlicht eine Charakteristik aufzuprägen, so dass es nach Durchlauf durch das Spektrometer besser vom Umgebungslicht separiert werden kann.

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Das Umgebungslicht bedeutet normalerweise einen gewissen Gleichlichtanteil plus einem Anteil aus der Raumbeleuchtung, der mit den 50 Hz (bzw. 60 Hz) des Stromnetzes und damit intensitätsmäßig mit 100 Hz (bzw. 120 Hz) moduliert ist. Letzterer Einfluss kann auch leicht auf elektrischem Wege in das Empfängersignal einkoppeln und kann auf diese Weise mit eliminiert werden.

Gängige Modulatoren sind:

• Chopper (rotierende Sektorblenden), die das Licht in seiner Intensität rechteckig zwischen 0 % und 100 % modulieren;
• Modulatoren nach dem Interferometer-Prinzip verwenden teildurchlässige planparallele Spiegel, die zueinander bewegt werden.
• Polarisationsmodulatoren, die das Licht in seinen Polarisationseigenschaften beeinflussen, z. B. seine Polarisationsebene verdrehen, oder für Messungen im Magnetfeld zwischen rechts- und linkszirkularer Polarisation wechseln;
• Piezo-Modulation, wobei gar nicht das Messlicht moduliert wird, sondern die Probe selbst auf einem Piezo-Kristall montiert und durch diesen mechanisch moduliert wird, wobei man die Richtung der mechanischen Spannung ggf. in mehreren Ausrichtungen auf eine einkristalline Probe einstellen wird;
• bei Fotoleitung evtl. auch eine Modulation der Probenstromeinspeisung.

Die Piezo-Modulation auf jeden Fall und teilweise auch die Polarisationsmodulation liefern eher sinusförmige statt rechteckige Modulationen, was bei der Auswertung des Empfängersignals natürlich berücksichtigt werden muss.

Zur Auswertung des Empfängersignals verwendet man meist einen Lock-In-Verstärker, der neben dem Empfängersignal auch das Modulationssignal erhält und damit das Nutzsignal vom Untergrund separieren kann.

Siehe auch

• Hauptartikel: Modulator#Optik/Lasertechnik
• Akustooptischer Modulator als ultraschnelle Alternative in der Lasertechnik zu den oben genannten Choppern
• Photoelastischer Modulator als weiteres Beispiel eines Polarisationsmodulators