【正文】 理學院 光電子與物理學系 課程主要內(nèi)容四大部分： 理論基礎 光電信號 變換與處理 光輻射源 光電探測器 光電系統(tǒng) 分析設計 3214D5光電信號變換與處理 例：激光脈沖測距 主波 回 波 距離： D = c t ?光學信號 變換 ?光－電信號 變換 光電信號變換與處理 例：激光脈沖測距 測量時間 t ?電學信號 變換 理學院 光電子與物理學系 ?光學信號變換 光電信號 變換與處理 ?光－電信號變換 ?電學信號變換 ?光學信號變換 舉例 場鏡、浸沒透鏡等光學系統(tǒng) 會聚 目標輻射能量 紅外導引頭 探測系統(tǒng) ?光學信號變換 舉例 光強度 調(diào)制， 驅(qū) 動電 路放 大 器判 別電 路I n G a A s P激 光 器P I NRL光 纖C輸 入輸 出光纖通信系統(tǒng) ?光學信號變換 舉例 光機 掃描 擴大視場 光譜 濾波 消除背景輻射干擾 色散 光柵實現(xiàn)光譜的空間分離 光強度 調(diào)制， 光電系統(tǒng)中光學信號變換有著重要的意義，其 變換方法也很多。本章重點講述光信號的強度、頻率、相位和偏振等參數(shù)的 調(diào)制 。 場鏡、光錐等光學系統(tǒng) 會聚 目標輻射能量 理學院 光電子與物理學系 第 08章 光學信號的調(diào)制 光信號調(diào)制的基本原理 光信號調(diào)制的基本方法 調(diào)制信號的解調(diào) 光信號調(diào)制的概述 光信號調(diào)制的概述 光波是信息的載體，通常稱為 光載波 。 1. 載波的特征參數(shù)？ 2. 調(diào)制：一次調(diào)制和二次調(diào)制 3. 二次調(diào)制的意義 光信號調(diào)制的概述 特征參數(shù) －－人眼和探測器起作用的是光波的電場強度 00c o s ( 2 )E E v t????振幅 頻率 相位 特征參數(shù)： －－光強、 振幅、頻率、相位、 －－ 偏振方向 、 傳播方向 ， 20IE? 光的強度 （ 輻通量 ） －－ 光強 是使用最為廣泛的特征參數(shù) 2. 調(diào)制：一次調(diào)制和二次調(diào)制 光信號調(diào)制的概述 光學調(diào)制 是指改變光載波的一個或者幾個特征參數(shù)的過程。 特征參數(shù)： －－光強、 振幅、頻率、相位、 －－ 偏振方向 、 傳播方向 ， 一次調(diào)制 二次調(diào)制 廣義的 光學調(diào)制 例 －－ 地面植物反射太陽光的光譜，生長狀況信息 光信號調(diào)制的概述 2. 調(diào)制：一次調(diào)制和二次調(diào)制 將信息 直接 加載到光載波上的調(diào)制，稱為 一次調(diào)制 例 2 光纖通信系統(tǒng) －－ 將聲音、圖像信息加載到光波上 光信號調(diào)制的概述 2. 調(diào)制：一次調(diào)制和二次調(diào)制 人為地 按確定的規(guī)律變換載波信號，稱為 二次調(diào)制 驅(qū) 動電 路放 大 器判 別電 路I n G a A s P激 光 器P I NRL光 纖C輸 入輸 出－－ 脈沖調(diào)制 將信息加載到光波上？ 光信號調(diào)制的概述 2. 調(diào)制：一次調(diào)制和二次調(diào)制 人為地 按確定的規(guī)律變換載波信號，稱為 二次調(diào)制 例 3：激光脈沖測距 主波 回波 光信號調(diào)制的概述 例 4：利用調(diào)制光測量液體濃度 液體濃度（信息）對光強參數(shù)的調(diào)制 一次調(diào)制 調(diào)制盤（確定時間規(guī)律）對光強參數(shù)的調(diào)制為 二次調(diào)制 2. 調(diào)制：一次調(diào)制和二次調(diào)制 驅(qū) 動電 路放 大 器判 別電 路I n G a A s P激 光 器P I NRL光 纖C輸 入輸 出 光信號調(diào)制的概述 二次調(diào)制 的意義？？？ 聲音、圖像 －－ 加載信息 抑制干擾 －－ 改善品質(zhì) 光信號調(diào)制的概述 －－小結 光波是信息的載體，通常稱為 光載波 。 光學調(diào)制 是指改變光載波的一個或者幾個特征參數(shù)的過程。 將信息 直接 加載到光載波上的調(diào)制，稱為 一次調(diào)制 人為地 按確定的規(guī)律變換載波信號，稱為 二次調(diào)制 光電系統(tǒng)中常用的調(diào)制 大多是二次調(diào)制 20IE? 光的強度 （輻通量） －－ 光強 是使用最為廣泛的調(diào)制參數(shù) 理學院 光電子與物理學系 第 08章 光學信號的調(diào)制 光信號調(diào)制的基本原理 光信號調(diào)制的基本方法 調(diào)制信號的解調(diào) 光信號調(diào)制的概述 光信號調(diào)制的基本原理 模擬調(diào)制 脈沖調(diào)制 編碼調(diào)制 以光信號的 強度（ 輻通量 ）調(diào)制 為例討論，適用于光波的 振幅 、 相位 和 頻率 等參數(shù)的調(diào)制 0m( ) s i n ( )tt? ? ? ? ?? ? ?0m( ) [ ( ) ] s i n { [ ( ) ] [ ( ) ] }t V t V t t V t? ? ? ? ?? ? ?振幅調(diào)制 (AM) 頻率調(diào)制 (FM) 相位調(diào)制 (PM) 光信號調(diào)制的基本原理 －－又稱為 連續(xù)波調(diào)制 光信號調(diào)制的基本原理 (AM) 載 波 調(diào)制波 調(diào)幅波 (AM) 載波 信息 振幅調(diào)制： 載波的包絡變化 －－信息 例 .利用調(diào)制光測量液體的濃度 載波 信息 思考： 如果溶液的濃度逐步加大，調(diào)制波形？ (AM) 0m( ) [ 1 ( )] s i n ( )t m V t t? ? ? ?? ? ?( ) sin ( )V t t????0m( ) [ 1 s i n ( ) ] s i n ( )t m t t? ? ? ? ? ?? ? ? ?載波 信息 振幅 (AM) 討論： 調(diào)制指數(shù) m 對調(diào)幅波形的影響 0m( ) [ 1 s i n ( ) ] s i n ( )t m t t? ? ? ? ? ?? ? ? ?討論： 調(diào)制指數(shù) m 對調(diào)幅波形的影響 0m( ) [ 1 s i n ( ) ] s i n ( )t m t t? ? ? ? ? ?? ? ? ?討論： 調(diào)制指數(shù) m 對調(diào)幅波形的影響 0m( ) [ 1 ( )] s i n ( )t m V t t? ? ? ?? ? ?( ) sin ( )V t t????0m( ) [ 1 s i n ( ) ] s i n ( )t m t t? ? ? ? ? ?? ? ? ?載波 信息 振幅 (AM) 討論： 調(diào)制指數(shù) m 對調(diào)幅波形的影響 動態(tài)波形 0m( ) [ 1 ( )] s i n ( )t m V t t? ? ? ?? ? ?( ) sin ( )V t t????0m( ) [ 1 s i n ( ) ] s i n ( )t m t t? ? ? ? ? ?? ? ? ?0mm( ) s i n ( )1{ c o s [ ( ) ] c o s [ ( ) ] }2ttm t t? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?載波 信息 振幅 (AM) Φ0Φm12m Φm12m Φf0 F f0