激光调制

时间:2024-06-30 01:05:27编辑:流行君

1.激光调制的具体方法很多,根据与激光器的关系可以分为哪两大类?

1、激光调制的具体方法很多,根据与激光器的关系关系可以关系分为 内调制 和 外调制 两大类。2、 光电导探测器在光照下会改变自身的 电阻率;光照愈强,器件自身的电阻愈小。3、光热效应可分为热释电效应、辐射热计效应和温差电效应。4、法拉第旋光效应中光矢量偏振面的旋转角θ表达式 :θ= ∫ Vb dL。光往返通过法拉第旋光物质时,偏转角度为法拉第转角的倍增,即转角为2θ。5、光照增强的同时,载流子浓度不断的增加,同时光敏电阻的温度也在升高,从而导致载流子运动加剧,因此复合几率也增大,光电流呈 饱和 趋势。


有时候激光调制过程中,一次调制不能得到理想的调制效果时还需要进行二次调制+

您好,很高兴为您解答。亲有时候激光调制过程中,一次调制不能得到理想的调制效果时还需要进行二次调制+调制信号: 低频信号内调制(直接调制)加载调制信号是在激光振荡过程中进行的,即以调制信号去改变激光器的振荡参数希望我的回答能帮助到您!请问您还有其它问题需要咨询吗?【摘要】
有时候激光调制过程中,一次调制不能得到理想的调制效果时还需要进行二次调制+【提问】
您好,很高兴为您解答。亲有时候激光调制过程中,一次调制不能得到理想的调制效果时还需要进行二次调制+调制信号: 低频信号内调制(直接调制)加载调制信号是在激光振荡过程中进行的,即以调制信号去改变激光器的振荡参数希望我的回答能帮助到您!请问您还有其它问题需要咨询吗?【回答】
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激光器为什么要加调制,什么是激光器的调制,TTL/模拟调制各自是什么含义,有什么区别?

类似通信系统中的调制,将激光器调制后输出模拟信号,如果将有效信号加载到模拟信号中,在信号提取时受到的干扰会很小,比如有效信号是直流,在提取时要加滤波器,一般干扰信号为动态变化的信号,这样干扰信号和调制模拟信号就都被滤掉了。TTL调制就是调制成0v、5v数字信号,模拟调制就是调制成模拟信号,区别就是一个数字一个模拟。扩展资料半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件。其工作原理是,通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。 半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的一类激光器,由于物质结构上的差异,产生激光的具体过程比较特殊。 半导体激光器使用注意事项:1、激光器工作时,要佩戴合适的防护器具(防护服、手套、防护镜等),避免激光直射眼睛和皮肤,并注意被照射物体的反射、散射光可能对人造成的伤害。2、在使用、贮存、运输过程中要采取防静电措施。操作人员、工作台、烙铁等一定要接地良好。3、必须保证激光器的驱动电源在开、关、调节、工作等过程中不产生尖峰脉冲、浪涌,并能够屏蔽电网和空间电磁感应引入的浪涌。4、应在额定电流、额定功率下使用,若超额定电流或功率使用,会加速激光器退化或导致激光器的失效。5、必须在指定的温度范围内工作,保证良好的散热或制冷。6、需要在规定的温、湿度条件下使用、存储、运输,并保证环境的洁净度。避免各种由于环境和操作原因对激光器造成的污染。7、光纤输出的半导体激光器,在使用前必须对光纤连接头端面进行清洁处理,保证端面无污染;光纤如需弯折,弯曲直径要大于300倍光纤芯径,以避免光纤的损坏。

激光器与光调制器的区别

它们在功能和应用上有一些区别:1、应用:激光器广泛应用于医疗、测距、材料加工、光通信等领域。它的主要作用是产生高强度、单色、相干的激光光束。而光调制器主要用于光通信和光纤传输系统中,通过调制光信号的强度或频率来传输和处理信息。2、工作原理:激光器的工作原理涉及激励电子态和受激辐射过程,通过光放大和反馈机制产生激光光束。而光调制器可以通过电光效应、声光效应或电吸收效应来实现信号的调制和处理。


光电调制的原理

当给晶体或液体加上电场后,该晶体或液体的折射率发生变化,这种现象称为电光效应。电光效应在工程技术和科学研究中有许多重要应用,它有很短的响应时间,可以在高速摄影中用做快门或在光速测量中用做光束斩波器等。在激光出现以后,电光效应的研究和应用得到迅速发展,电光器件被广泛应用在激光通信、激光测距、激光显示和光学数据处理等方面。本文提出的电光调制系统就是基于晶体的电光效应验证电光调制原理。

1 电光调制原理

电光调制是利用某些晶体材料在外加电场作用下折射率发生变化的电光效应而进行工作的。根据加在晶体上电场的方向与光束在晶体中传播的方向不同,可分为纵向调制和横向调制。电场方向与光的传播方向平行,称为纵向电光调制;电场方向与光的传播方向垂直,称为横向电光调制。横向电光调制的优点是半波电压低、驱动功率小,应用较为广泛。本电光调制系统是以铌酸锂晶体的横向调制为例。图1是一种横向电光调制的示意图。

沿z方向加电场,通光方向沿感应主轴y′方向,经起偏器后光的振动方向与z轴的夹角为45°。光进入晶体后,将分解为沿x′和z方向振动的两个分量,两者之间的折射率之差为。假定通光方向上晶体长度为l,厚度为d(即两极间的距离),则外加电压为V=Ezd时,从晶体出射的两束光的相位差为:

由式(1)可以看出,只要晶体和通光波长λ确定之后,相位差△φ的大小取决于外加电压V,改变外加电压V就能使相位差△φ随电压V成比例变化。通常使用的电光晶体的主要特性之一是采用半波电压米表征(当两光波间的相位差△φ为π弧度时所需要的外加电压称为半波电压)。

2 电光调制系统总体设计

基于电光调制原理设计出此电光调制系统,用以研究电场和光场相互作用的物理过程,也适用于光通信与物理的实验研究。电光调制系统结构见图2。

2.1 工作原理

激光器电源供给激光器正常工作的电压,确保激光器稳定工作。由激光器产生的激光经起偏器后成线偏振光。线偏振光通过电光晶体的同时,给电光晶体外加一个电压,此电压就是需要调制的信号。当给电光晶体加上电压后,晶体的折射率及其光学性能发生变化,改变了光波的偏振状态,线偏振光变成了椭圆偏振光。为了选择合适的调制工作点,在电光晶体之后插入一个λ/4波片,使通过电光晶体的两束光线的相位延迟π/2,使调制器工作在线性部分,通过检偏器检测输出光的偏振方向,最后用光电探测器检测调制后的光信号,并将其转换为电信号用示波器观察。

2.2 激光器和激光器电源

此系统中,激光器使用氦氖激光器。氦氖激光管是一种特殊的气体放电光源,与其他光源相比,它具有极好的单色性、高度的相干性和很强的方向性(发散角很小),激光器电源首先将220 V输入电压通过变压器升到1 000 V,再将该电压通过倍压电路提升到约5 000 V,然后通过限流电阻直接给激光管供电。当电源开关刚打开时,激光管中气体还没有电离,内阻相当于无穷大,此时电源输出约5 000 V高压,这就是激光管的点火电压,使得激光管中的气体电离,激光管开始工作,这时激光管的电阻将会大大下降。也就是说,负载电流上升,激光器的电源输出电压也会下降。

2.3 锂酸铌电光晶体

铌酸锂晶体具有优良的压电、电光、声光、非线性等性能。本系统中采用LN电光晶体。LN晶体是三方晶体,n1=n2=no,n3=ne。

没有加电场之前,LN的折射率椭球为:

本系统中采用y轴通光、z轴加电场,也就是说,E1=E2=0,E3=E。那么,加上电场后折射率椭球为:

式(4)表明,LN晶体沿z轴方向加电场后,可以产生横向电光效应,但是不能产生纵向电光效应。

经过晶体后,o光和e光产生的相位差为:

2.4 信号源

信号源系统结构如图3所示。信号源是为了给电光晶体提供调制电压以及使系统能够接入音频信号。电源部分可以同时输出几路直流稳压电源给信号源的各个模块同时供电;信号发生模块产生频率和幅度都连续可调的正弦波与方波;功率放大模块将输入的正弦波与方波以及音频信号放大到几十伏,然后加到电光晶体上调制通过电光晶体的激光;解调模块对从探测器输入的微弱信号进行解调放大,对输入的微弱音频信号驱动放大后通过音箱把声音放出来;偏置高压模块产生幅度连续可调的直流高压,以代替λ/4波片作为调制晶体的半波电压。

3 电光调制在光通信中的应用

本系统是用光波传递声音信息,由激光器产生的激光经起偏器后成为线偏振光,再经过λ/4波片变成圆偏振光,使得2个偏振分量(o光和e光)在进入电光晶体之前产生π/2的相位差,使调制器工作在近似线性区域。在激光通过电光晶体的同时,给电光晶体加一个外加电压,此电压是需要传输的声音信号。当给电光晶体加上电压后,晶体的折射率及其他光学性能发生变化,改变了光波的偏振状态,因此,圆偏振光变成椭圆偏振光,再经检偏器又成为线偏振光,光强被调制。此时的光波载有声音信息并在自由空间传播,在接收地用光电探测器接收被调制的光信号,然后进行电路转换,将光信号转换成电信号,用解调器将声音信号还原,最终完成声音信号的光传输。外加电压为被传输的声音信号,此信号可以是收录机的输出或磁带机输出,实际上就是一个随时间变化的电压信号。

4 结束语

通过以上电光调制系统验证电光调制技术进行激光通信是可行的,而且此种通信方法传输速度快,抗干扰能力强,保密性好,结构简单,成本低廉,易于实现。


激光调制按其调制的性质有

激光调制按其调制的性质可分为直接调制和外差调制两种。直接调制是指直接对激光光源进行调制。这种调制方法通常需要一个可调的电压信号,通过改变电压信号来改变激光器输出的光功率,从而实现调制。直接调制具有简单、快速、调制带宽宽等优点,但由于激光器本身的特性和材料的响应速度限制,其调制深度和速度都受到一定的限制。外差调制是指通过将激光器的输出与一个外部电信号进行混频,获得一个新的混频信号,从而实现调制。这种调制方法具有宽调制带宽、调制深度大等优点。外差调制通常需要两个激光器和一个光学调制器,因此实现起来比较复杂,但由于其调制性能好,被广泛应用在高速通信、光纤传感等领域。总之,激光调制技术是现代光电技术中不可或缺的一环,其应用范围广泛,不同的调制方法和技术可以满足不同的应用需求。


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