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激光调制技术简介

  信息来源:  TIME:2025-4-14  浏览:

激光是一种频率更高的电磁波,它具有很好相干性,因而象以往电磁波(收音机、电视等)一样可以用来作为传递信息的载波。由激光“携带”的信息(包括语言、文字、图像、符号等)通过一定的传输通道(大气、光纤等)送到接收器,再由光接收器鉴别并还原成原来的信息。这种将信息加载于激光的过程称之为调制,完成这一过程的装置称为调制器。其中激光称为载波;起控制作用的低频信息称为调制信号。

激光调制可分为内调制和外调制。

内调制:是指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,从而改变激光输出特性以实现调制。内调制的方法有:1、直接控制激光器泵浦电源,达到调制输出的激光强度,输出的强弱和有无,都受电源的控制。如果利用要传递的信号去控制激光电源,使之通过激光器的电流变化受信号控制,这样发射的激光也就受信号控制了。2、在谐振腔内放置调制元件,用信号控制调制元件物理特性的变化,以改变谐振腔的参数,从而改变激光输出特性以实现其调制。内调制的优点是调制效率高;缺点是由于调制器放在腔内,等于增加腔内的损耗,降低了输出功率,且调制器带宽受到谐振腔通带的限制。

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外调制:是指激光形成之后,在激光器外的光路上放置调制器,用调制信号改变调制器的物理特性,当激光通过调制器时,就会使光波的某参量受到调制。外调制的优点是不影响激光器的输出功率且制器的带宽不受谐振腔通带的限制;缺点是调制效率低。

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上式中,如果振幅、频率和相位都为常数,则E(t)表示一个未被调制的信号,如果振幅、频率和相位三个之一受到外加信号的控制而发生变化,则E(t)就成为一个被调制的震荡了。

激光调制按其调制的性质可以分为调幅、调频、调相及强度调制等。

1、振幅调制:振幅调制就是载波的振幅随着调制信号的规律而变化的振荡。

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2、频率调制:以调制信号去改变激光振荡的频率。

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3、相位调制:以调制信号去改变激光振荡的相位


电光强度调制

电光强度调制原理是利用晶体的电光效应,根据偏振光的干涉原理来实现强度调制。晶体的电光效应是指晶体在外电场的作用下,其折射率发生变化,使通过晶体的不同偏振方向的光之间产生位相差,从而使光的偏振状态发生变化的现象。

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可见出射光强随外加电压而变,如果把信号加在晶体上,输出光强就随信号而变,就为信号所调制。

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可见相对光强仍是角频率w的正弦变化量,它是调制电压的线性复制,从而达到光强调制的目的。


电光相位调制

电光相位调制原理:用调制讯号的规律来改变激光振荡的相位角。

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除了上述的电光强度调制和电光相位调制外,激光调制器还有很多种,如横向电光调制器,电光行波调制器,克尔电光调制器,声光调制器,磁光调制器,干涉调制器以及空间光调制器等。


转自:光学与半导体综研

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