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光調(diào)制，什么是光調(diào)制光偏轉(zhuǎn)材料

來源：整理 時間：2024-11-12 07:10:44 編輯：智能門戶 手機版

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1，什么是光調(diào)制光偏轉(zhuǎn)材料

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什么是光調(diào)制光偏轉(zhuǎn)材料

2，光學(xué)調(diào)制的分類和方法期待簡單明了的答案謝啦OO

光學(xué)調(diào)制是將信息加載到光載波上，使光的參量包括振幅、頻率、相位等，發(fā)生變化的過程。 調(diào)制可以使光攜帶信息，使其具有與背景光不同的特征，以便抑制背景光的干擾，也可以抑制噪聲和外部電磁波的干擾。 調(diào)制可以分為一次調(diào)制、二次調(diào)制、時間調(diào)制、空間調(diào)制、時空混合調(diào)制等。

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3，光調(diào)制器的基本原理

光調(diào)制器、光源、光電探測器和光放大器是光有源器件的四種重要類型，其中光調(diào)制器是告訴、長距離光通信的關(guān)鍵器件，也是最重要的集成光學(xué)器件之一。光發(fā)射機的功能是把輸入電信號轉(zhuǎn)換成光信號，并用耦合技術(shù)把光信號最大限度地注入光纖線路，其中把電信號轉(zhuǎn)換為光信號的過程就是光調(diào)制。調(diào)制后的光波經(jīng)過光纖道送到接收端，由光接收機鑒別出它的變化，再恢復(fù)原來的信息，這個過程就是光調(diào)解。

光調(diào)制器的基本原理

4，光效 光調(diào) 名詞解釋

光效：光源所發(fā)出的總光通量與該光源所消耗的電功率（瓦）的比值，稱為該光源的光效。發(fā)光效率值越高，表明照明器材將電能轉(zhuǎn)化為光能的能力越強，即在提供同等亮度的情況下，該照明器材的節(jié)能性越強；在同等功率下，該照明器材的照明性越強，即亮度越大。光調(diào)：光調(diào)制就是將一個攜帶信息的信號疊加到載波光波上,完成這一過程的器件稱為調(diào)制器。
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5，空間光調(diào)制器的原理

一般地說，空間光調(diào)制器含有許多獨立單元，他們在空間上排列成一維或二2113維陣列，每個單元都可以獨立地接收光學(xué)信號或電學(xué)信號的控制，并按此信號改變自身的光學(xué)性質(zhì)，從而對照明在其上的光波進行調(diào)制。這類器件5261可在隨時間變化的電驅(qū)動信號或其他信號的控制下，改變空間上光分布的振幅或強度、4102相位、偏振態(tài)以及波長，或者把非相干光轉(zhuǎn)化成相干光。由于它的這種性質(zhì)，可作為實時光學(xué)信息處理、光計算和光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)1653中構(gòu)造單元或關(guān)鍵的器件。空間光調(diào)制器一般按照讀出光的讀出方式不同，可以分為反專射式和透射式；而按照輸入控制信號的方式不同又可分為光尋址(OA-SLM)和電尋址(EA-SLM) 。最常見的空屬間光調(diào)制器是液晶光閥（LCLV）。其原理如圖所示。

6，聲光調(diào)制現(xiàn)象簡述

聲波是一種縱向機械應(yīng)力波(彈性波).若把這種應(yīng)力波作用到聲光介質(zhì)中時會引起介質(zhì)密度呈疏密周期性變化,使介質(zhì)的折射率也發(fā)生相應(yīng)的周期性變化,這樣聲光介質(zhì)在超聲場的作用下,就變成了一個等效的相位光柵,如果激光作用在該光柵上,就會產(chǎn)生衍射.衍射光的強度,頻率和方向?qū)㈦S超聲場而變化 激光具有極好的時間相干性和空間相干性,它與無線電波相似,易于調(diào)制,且光波的頻率極高,能傳遞信息的容量很大.加之激光束發(fā)散角小,光能高度集中,既能傳輸較遠距離,又易于保密.因而為光信息傳遞提供了一種理想的光源.我們把欲傳輸?shù)男畔⒓虞d于激光副射的過程稱為激光調(diào)制光調(diào)制分為內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制兩類外調(diào)制是指加載調(diào)制信號在激光形成以后進行的,即調(diào)制器置于激光諧振腔外,在調(diào)制器上加調(diào)制信號電壓,使調(diào)制器的某些物理特性發(fā)生相的變化,當(dāng)激光通過它時即得到調(diào)制.所以外調(diào)制不是改變激光器參數(shù),而是改變已經(jīng)輸出的激光的參數(shù)(強度,頻率等). 什么是聲光調(diào)制聲波是一種縱向機械應(yīng)力波(彈性波).若把這種應(yīng)力波作用到聲光介質(zhì)中時會引起介質(zhì)密度呈疏密周期性變化,使介質(zhì)的折射率也發(fā)生相應(yīng)的周期性變化,這樣聲光介質(zhì)在超聲場的作用下,就變成了一個等效的相位光柵,如果激光作用在該光柵上,就會產(chǎn)生衍射.衍射光的強度,頻率和方向?qū)㈦S超聲場而變化.所謂"聲光調(diào)制器"就是利用這一原理而實現(xiàn)光束調(diào)制或偏轉(zhuǎn)的.聲光調(diào)制的原理1 超聲波在聲光介質(zhì)中的作用2 聲光作用①喇曼-奈斯衍射②布喇格衍射3 聲光調(diào)制器1 超聲波在聲光介質(zhì)中的作用 聲波在介質(zhì)中傳播分為行波和駐波兩種形式行波所形成的聲光柵其柵面是在空間移動的.介質(zhì)折射率的增大和減小是交替變化的,并且以超聲波的速度Vs向前推進在聲光介質(zhì)中,兩列相向而行的超聲波(其波長,相位和振幅均相同)產(chǎn)生疊加,在空間將形成超聲駐波.聲駐波形成的聲光柵在空間是固定的,其相位變化與時間成正弦關(guān)系合成聲波方程為:a(z,t)=a1(z,t)+a2(z,t)=2Acos2πz/λs·sin2πt/Ts 介質(zhì)中折射率的變化如圖1所示,聲波在一個周期T內(nèi),介質(zhì)將兩次出現(xiàn)疏密層,且在波節(jié)處密度保持不變,因而折射率每隔半個周期(T/2)在波腹處變化一次,即由極大值變?yōu)闃O小值,或由極小值變?yōu)闃O大值,在兩次變化的某一瞬間介質(zhì)各部分折射率相同,相當(dāng)于一個不受超聲場作用的均勻介質(zhì).若超聲頻率(即加在調(diào)制器上的信號頻率)為fs時,則聲光柵出現(xiàn)或消失的次數(shù)為2fs,因而調(diào)制光的頻率為2fs(為超聲頻率的二倍).圖12 聲光作用 按照超聲波頻率和聲光介質(zhì)厚度的不同,將聲光作用可以分為兩種類型,即喇曼-奈斯衍射和布喇格衍射.①喇曼-奈斯衍射 在超聲波頻率較低,且聲光介質(zhì)的厚度L又比較小的情況下,當(dāng)激光垂直于超聲場的傳播方向入射到聲光介質(zhì)中時,將產(chǎn)生明顯的喇曼-奈斯聲光衍射現(xiàn)象,如圖2所示.在這種情況下,超聲光柵類似于平面光柵,當(dāng)光通過時,將產(chǎn)生多級衍射,而且各級衍射的極大值對稱分布在零級條紋的兩側(cè),其強度依次遞減. 圖2 圖3設(shè)超聲波波長為λs,波矢量Ks指向x正方向,而入射光波矢量Ki指向y軸正方向,兩者呈正交(如圖3所示). 當(dāng)應(yīng)變較小時,并暫時略去時間t的依賴關(guān)系,則折射率隨空間位置x的變化關(guān)系為:n(x)=n0-ΔnsinKsx 由于介質(zhì)的折射率發(fā)生周期性變化,所以會對入射光束的相位進行調(diào)制.出射的光波已不再是平面波,其等相面是一個由n(x)決定的皺折曲面.其各級極大值的衍射角θ應(yīng)滿足公式:λssinθ=±m(xù)λ 式中λs為超聲波波長;λ為入射光波長.其各級衍射的光強值為:Im=Jm2(v) v=2π/λΔnL上式中Jm2(v)為m階貝塞爾函數(shù);v表示由于折射率變化Δn而引起的被調(diào)制光束的相位變化.②布喇格衍射 當(dāng)超聲波頻率較高,且聲光介質(zhì)較厚時,入射光線以一定角度(θi)入射,則產(chǎn)生布喇格聲光衍射(如圖4所示).布喇格聲光衍射的衍射光不是對稱分布的,當(dāng)光以某一特定角度入射時,較高階衍射可以忽略,只出現(xiàn)零級和+1級或-1級(視入射光方向而定)衍射光.若能合理選擇參數(shù),超聲波足夠強,可使入射光能量較集中地轉(zhuǎn)移到零級和+1級(或-1級)衍射極大值上.因而光束能量可以得到充分的利用,獲得較高的效率.圖4當(dāng)光束以入射角θi射入聲光介質(zhì)中時,由鏡面產(chǎn)生反射,而衍射光干涉,極大值應(yīng)滿足條件:Δ=mλ(m=0,±1,±2……).2λssinθB=λ 式中θB稱為布喇格角.只有入射角θi滿足上式的入射光波,才能在θi=θd方向上得到衍射極大值.這個式子通常稱為布喇格衍射公式.可以證明,當(dāng)入射光強為Ii時.布喇格衍射的零級與1級的衍射光強可分別表示為:I0=Iicos2v/2 I1=Iisin2v/2 式中 v=2π/λΔnL是光波穿過厚度為L的超聲場所產(chǎn)生的相位延遲.3 聲光調(diào)制器 聲光調(diào)制器是由聲光介質(zhì),電聲換能器,吸聲(或反射)裝置及驅(qū)動電源等組成.而作為聲光調(diào)制器來說,無論屬于哪種類型(喇曼-奈斯型衍射或布喇格型衍射),調(diào)制器都有兩種工作方式,一種是將零級光束作為輸出;另一種是將1級衍射光束作為輸出.當(dāng)聲波振幅隨著調(diào)制信號改變時,各級衍射光的強度也將隨之發(fā)生相應(yīng)變化.若將某一級衍射光和為輸出,利用光闌將其它衍射級遮攔,則從光闌孔出射的光束就是調(diào)制光.所以,如果用頻率為f的信號電壓加在電聲換能器上,由此在聲光介質(zhì)中形成超聲場的頻率為fs,當(dāng)光波通過該調(diào)制器時,將產(chǎn)生一個頻率為2fs的調(diào)制光.聲光調(diào)制的應(yīng)用氣體激光,特別是氬離子激光,由于離子躍遷的特殊性,頻域參量幾乎完全隨即變化,表現(xiàn)為各模式幅度的劇烈起伏和隨機消失,給鎖模技術(shù)帶來一定困難,采用調(diào)制作用較強的鈮酸鋰石英,聲光調(diào)制系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)氬離子激光鎖模,獲得亞毫微秒超短激光脈沖.這種鎖模氬離子激光已用于同步泵浦環(huán)形染料激光器._聲光鎖模器實質(zhì)上是頻率非常穩(wěn)定的超聲駐波與激光束相互作用的一種聲光調(diào)制器.如果聲光鎖模器的調(diào)制頻率與激光腔的縱模頻率間隔完全相等,這樣激光腔的各個縱橫便受到周期性的調(diào)制并保持相同的相位.經(jīng)過不斷耦合,激光器的輸出就是一系列脈寬極窄的規(guī)則脈沖序列.聲光調(diào)制的發(fā)展隨著激光技術(shù)的發(fā)展,聲光調(diào)制的應(yīng)用越來越多的拓展到各個行業(yè)當(dāng)中.預(yù)(光)刻伺服磁道技術(shù)的研究,利用激光微斑記錄特性使磁盤存儲器的道密度得到大幅提高,而在預(yù)(光)刻伺服錄寫裝置中,一個重要的任務(wù)就是對激光束進行光強調(diào)制集光脈沖調(diào)制.而通常采用的既是聲光調(diào)制.激光印刷機中,激光束的偏轉(zhuǎn)調(diào)制器就是應(yīng)用聲光調(diào)制布拉格衍射原理實現(xiàn)的.利用高頻驅(qū)動電路可以產(chǎn)生高頻電振蕩,通過超聲轉(zhuǎn)換能器形成超聲波,通過快速控制超聲波,實現(xiàn)聲光器件調(diào)制激光束的目的.在軍事上,它也有廣泛應(yīng)用.例如一種新式探測器:雷達波譜分析器.空軍飛行員可以利用它分析射到飛機上的雷達信號來判斷飛機是否被敵方跟蹤.外來的雷達信號與本機內(nèi)半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的振蕩信號經(jīng)混頻,放大后,驅(qū)動聲光調(diào)制器,產(chǎn)生超聲波,當(dāng)外來信號變化時,超聲波長也變化,衍射光的角度也變化,反映在二極管列陣上,我們可以很容易的識別敵方雷達信號.
文章TAG：調(diào)制什么光偏轉(zhuǎn)材料光調(diào)制

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