激光調(diào)制修改ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-10 05:23本頁(yè)面
【正文】 有： ? //V???? ncV B??? s i n2 因此，當(dāng)聲波 迎向 光波傳播時(shí)，衍射光頻率為 ； 當(dāng)聲波 背向 光波傳播時(shí)，衍射光頻率為 ??????2. 聲光調(diào)制器 組成：聲光晶體、壓電換能器、吸聲（反射）裝置、驅(qū)動(dòng)源。 當(dāng)平面光波相對(duì)于聲波方向以一定角度入射時(shí) ， 介質(zhì)內(nèi)的各級(jí)衍射光將互相干涉 ， 在一定條件下 ，各高級(jí)衍射光將互相抵消 ， 只 出現(xiàn) 0級(jí)和＋１級(jí) (或－１級(jí) )衍射光 ， 即產(chǎn)生布喇格衍射 。 1 聲光衍射 （ 1）聲光衍射的定性描述 在晶體中傳播的超聲波產(chǎn)生彈光效應(yīng)使晶體的介電常數(shù)發(fā)生變化 ， 晶體中形成了周期性的有不同折射率的間隔層 ， 當(dāng)光通過(guò)這種分層結(jié)構(gòu)時(shí) ， 就發(fā)生衍射 ， 引起 光強(qiáng)度 、 頻率和方向 隨超聲場(chǎng)的變化 。 當(dāng)電調(diào)制信號(hào)為傳號(hào)時(shí) ， 由于電場(chǎng)的加入 ， 改變了波導(dǎo)的有效折射率 ， 因而改變傳播常數(shù) k， 使其正好滿(mǎn)足 180的附加相移 ，由交叉態(tài)變?yōu)橹蓖☉B(tài) 。 。 mc o s( si n )A t t? ? ???3m e 33yL En?????)2(c os 2 ??? iII調(diào)制器輸出光強(qiáng)為 輸出光強(qiáng)隨信號(hào)電壓 V變化。 3o u t e 3 3 m mc o s s inyLE A t n E t? ? ??????? ????? 從調(diào)制臂輸出的光場(chǎng)為 式中 ， 為調(diào)制深度 。 圖中 ， 沿方向切割LiNbO3晶體 ， 光波沿 z方向傳輸 ， 調(diào)制電場(chǎng)施加于 y方向 。 兩束光到達(dá)輸出端后 ， 經(jīng) 3 dB光耦合器耦合在一起由一路光纖輸出 。 ? 電信號(hào)加到如圖所示的電極上 ， 來(lái)自激光器的連續(xù)光波輸入到調(diào)制器的左端 ， 然后被均勻地分配到光波導(dǎo)的兩個(gè)臂中 ， 兩光路長(zhǎng)度相等 。 ? 波導(dǎo)調(diào)制器具有效率高、體積小、集成度高、易于與光纖耦合等優(yōu)點(diǎn)。 4 電光相位調(diào)制 （ 1）加電場(chǎng)后， 振動(dòng)方向與晶體的感應(yīng)主軸相平行的 光通過(guò)長(zhǎng)度為 的晶體，其位相增加為 l300 6 322 znn E l? ????? ? ?????（ 2）晶體上所加的是正弦調(diào)制電場(chǎng) 晶體輸入面處的光場(chǎng)是 sinz m mE E t??c osU A t??入)s i nc o s (22c o s 63300??????????????????????????????ttAUlEnntAUmz出出式中， 為相位調(diào)制度 lEnm ?? 6330 ????（ 3）則在晶體輸出面處的光場(chǎng)可寫(xiě)成 5. 波導(dǎo)電光調(diào)制器 ? 波導(dǎo)調(diào)制器是將具有電光特性的材料做成光波導(dǎo)，調(diào)制電場(chǎng)加在通光波導(dǎo)區(qū)，可以在很低的外加電壓下獲得所需的調(diào)制場(chǎng)強(qiáng)。 消除天然雙折射方法：兩塊晶體串接（ Z軸垂直） 電壓加在 X方向，入射光沿 Z方向， X方向偏振； X、 Y、 Z與晶體邊平行。 4?VVII ?01/0 ???VV應(yīng)用 應(yīng)用 使用電光調(diào)制器的光通信線(xiàn)路 激光器輸出為偏振光 （ 2）橫向電光強(qiáng)度調(diào)制 ??????VVlnnkVndlklnnklnEnnkeoooeooeoooyxl?????????????????? ??)(2)()2( 63303633ldnkV oo 6332??? ?第一項(xiàng)表示天然雙折射造成的相位差； 第二項(xiàng)由電光效應(yīng)引起，為電光延遲。 tVV ?s in0?)]s i ns i n (1[21]s i n24[s i n2s i n0002020tVVIItVVIII??????????????tVVII ???s i n221 00??63302 ??? nV ?（ 3） 畫(huà)出 曲線(xiàn)的一部分以及光強(qiáng)調(diào)制的情形 。039。 yyE 39。x 39。x 39。 偏振片的通振動(dòng)方向分別與 x、 y軸平行 。 ， 其相應(yīng)的電壓稱(chēng)為 半波電壓 ? 晶體的電光系數(shù)越大 ， 相應(yīng)半波電壓越低 . ? 通過(guò)測(cè)量半波電壓可以計(jì)算出相應(yīng)的電光系數(shù) 。 36332 Ennn oox ????36332 Ennn ooy ????，運(yùn)用近似式得到：由于 20363 /1 nE ???（ 3）電光相位延遲 以外加 電場(chǎng)平行于光軸（ Z軸） 的 KDP晶體為例，光波沿 z方向傳播距離 l后，兩偏振光之間的相位差為 VnklEnk ooooyx 6333633 ???? ????? ?? lEV3?的變化曲線(xiàn)及相應(yīng)的光場(chǎng)矢量變化情形 xE? 、 yE?? 當(dāng)相位延遲 Γ ＝０時(shí) ， 光場(chǎng)為 x方向偏振的線(xiàn)偏振光 ， 當(dāng)Γ ＝ π/ 2時(shí) ， 光場(chǎng)為圓偏振光 ， 當(dāng) Γ ＝ π 時(shí) ， 光場(chǎng)又變成沿 y方向偏振的線(xiàn)偏振光 。 2031enB ?外加電場(chǎng)平行于光軸（ Z軸）： 設(shè)新主軸 相對(duì)舊主軸 旋轉(zhuǎn)了角度 ?，則 021 ?? EE 03 ?? EE12 363203202201 ???? xyEzByBxB ?zyx ??? xyz?????????????????? ??????????yxyx????c oss i ns i nc os1)()( 203236302236301 ???????? zByEBxEB ??zyx ???在新主軸坐標(biāo)系 中，折射率橢球方程變?yōu)椋? eyxnnEnnEnnz????????，得到：3632023632021111??2002011nBB ??045??取 結(jié)論：
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