文档介绍：第二章第二章光辐射的调制光辐射的调制机械调制机械调制电光调制电光调制声光调制声光调制磁光调制磁光调制 1 1 在在光通信光通信系统中, 系统中, 需要把声音、图像、数据信息加载到需要把声音、图像、数据信息加载到光波上进行传输。光波上进行传输。在在光电检测光电检测系统中, 系统中, 使探测光为调制光,可以比非调制光使探测光为调制光,可以比非调制光具有更强的抗干扰能力。具有更强的抗干扰能力。??调制的目的调制的目的: :光信息系统的信号加载与控制光信息系统的信号加载与控制??调制的内容: 调制的内容: 是指改变光波振幅、强度、相是指改变光波振幅、强度、相位或频率、偏振等参数,使之携带信息的过程。位或频率、偏振等参数,使之携带信息的过程。 2 2 ??光调制的优点光调制的优点: : ?? 1. ?? 2. ?? 3. ?? 4. ?? 5. 3 3 ??光光调制的方法: 调制的方法: ??传统方法:调制盘(对光辐射强度进行调传统方法:调制盘(对光辐射强度进行调制); 制); ??现代方法现代方法:利用外场的微扰引起介质的非线性:利用外场的微扰引起介质的非线性极化,从而改变介质的光学性质。在外场下利极化,从而改变介质的光学性质。在外场下利用光和介质的相互作用而实现对光辐射振幅频用光和介质的相互作用而实现对光辐射振幅频率、相位等参数的调制。率、相位等参数的调制。 4 4 ??光辐射的现代调制方法: 光辐射的现代调制方法: ??按调制是在光源内发生还是光源外进行分按调制是在光源内发生还是光源外进行分: : 内调制内调制和和外调制外调制??内调制内调制: :将欲传输的信号直接加载于光源, 将欲传输的信号直接加载于光源, 以改变光源的输出特性来实现调制;只适用以改变光源的输出特性来实现调制;只适用于一些特定的光源,如于一些特定的光源,如 LD LD 和和 LED LED 的直接调制的直接调制例: 例: 对半导体激光器的驱动电源用调制信号对半导体激光器的驱动电源用调制信号直接控制,实现对所发射激光强度的调制; 直接控制,实现对所发射激光强度的调制; 又如:把调制元件放在谐振腔内,用欲传输又如:把调制元件放在谐振腔内,用欲传输的信号控制调制元件物理性质的变化而改变的信号控制调制元件物理性质的变化而改变光腔参数,从而调制激光输出。光腔参数,从而调制激光输出。 5 5 ??外调制:将光源与调制器分开设立,在光源外调制:将光源与调制器分开设立,在光源外的光路上放置调制器,将欲传输的信号加外的光路上放置调制器,将欲传输的信号加载于调制器,透过光的物理性质将发生变化, 载于调制器,透过光的物理性质将发生变化, 实现调制。实现调制。??电光调制电光调制??声光调制声光调制??磁光调制磁光调制??热光效应热光效应外调制技术适用于外调制技术适用于所有所有光源。光源。 6 6 ??常用方法常用方法: : 机电振子、旋转调光盘等机电振子、旋转调光盘等机械调制机械调制————简单易行简单易行??调制原理调制原理: :用遮光或改变透过率方式作光通用遮光或改变透过率方式作光通量的幅度调制。量的幅度调制。??应用:常用于光电探测中需要抗干扰的场合应用:常用于光电探测中需要抗干扰的场合 NM N MN??缺点:难进行高频调制、体积较大等缺点:难进行高频调制、体积较大等 7 机械调制利用斩波器通断光通量,使探测光成为调制光。调制光并配上合适的有源带通滤波器,以克服杂散光的干扰。斩波器有源带通滤波器 8 探测器输出的光电流设计有源带通滤波器, f 0为方波频率。通频带△f窄,杂散光被滤去。 9优点:容易实现;能对辐射的任何光谱成分进行调制。缺点:有运动部分,寿命较短,体积较大,调制频率不高。一些机械调制装置 10