激光調(diào)制技術(shù)簡介

信息來源： TIME：2025-4-14 瀏覽：

激光是一種頻率更高的電磁波，它具有很好相干性，因而象以往電磁波（收音機(jī)、電視等）一樣可以用來作為傳遞信息的載波。由激光“攜帶”的信息(包括語言、文字、圖像、符號等)通過一定的傳輸通道(大氣、光纖等)送到接收器，再由光接收器鑒別并還原成原來的信息。這種將信息加載于激光的過程稱之為調(diào)制，完成這一過程的裝置稱為調(diào)制器。其中激光稱為載波；起控制作用的低頻信息稱為調(diào)制信號。

激光調(diào)制可分為內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制。

內(nèi)調(diào)制：是指加載調(diào)制信號是在激光振蕩過程中進(jìn)行的，即以調(diào)制信號去改變激光器的振蕩參數(shù)，從而改變激光輸出特性以實(shí)現(xiàn)調(diào)制。內(nèi)調(diào)制的方法有：1、直接控制激光器泵浦電源，達(dá)到調(diào)制輸出的激光強(qiáng)度，輸出的強(qiáng)弱和有無，都受電源的控制。如果利用要傳遞的信號去控制激光電源，使之通過激光器的電流變化受信號控制，這樣發(fā)射的激光也就受信號控制了。2、在諧振腔內(nèi)放置調(diào)制元件，用信號控制調(diào)制元件物理特性的變化，以改變諧振腔的參數(shù)，從而改變激光輸出特性以實(shí)現(xiàn)其調(diào)制。內(nèi)調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)制效率高；缺點(diǎn)是由于調(diào)制器放在腔內(nèi)，等于增加腔內(nèi)的損耗,降低了輸出功率，且調(diào)制器帶寬受到諧振腔通帶的限制。

外調(diào)制：是指激光形成之后，在激光器外的光路上放置調(diào)制器，用調(diào)制信號改變調(diào)制器的物理特性，當(dāng)激光通過調(diào)制器時(shí)，就會使光波的某參量受到調(diào)制。外調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是不影響激光器的輸出功率且制器的帶寬不受諧振腔通帶的限制；缺點(diǎn)是調(diào)制效率低。

上式中,如果振幅、頻率和相位都為常數(shù)，則E(t)表示一個(gè)未被調(diào)制的信號，如果振幅、頻率和相位三個(gè)之一受到外加信號的控制而發(fā)生變化，則E(t)就成為一個(gè)被調(diào)制的震蕩了。

激光調(diào)制按其調(diào)制的性質(zhì)可以分為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相及強(qiáng)度調(diào)制等。

1、振幅調(diào)制：振幅調(diào)制就是載波的振幅隨著調(diào)制信號的規(guī)律而變化的振蕩。

2、頻率調(diào)制：以調(diào)制信號去改變激光振蕩的頻率。

3、相位調(diào)制：以調(diào)制信號去改變激光振蕩的相位

電光強(qiáng)度調(diào)制

電光強(qiáng)度調(diào)制原理是利用晶體的電光效應(yīng)，根據(jù)偏振光的干涉原理來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度調(diào)制。晶體的電光效應(yīng)是指晶體在外電場的作用下，其折射率發(fā)生變化,使通過晶體的不同偏振方向的光之間產(chǎn)生位相差,從而使光的偏振狀態(tài)發(fā)生變化的現(xiàn)象。

可見出射光強(qiáng)隨外加電壓而變，如果把信號加在晶體上，輸出光強(qiáng)就隨信號而變，就為信號所調(diào)制。

可見相對光強(qiáng)仍是角頻率w的正弦變化量，它是調(diào)制電壓的線性復(fù)制，從而達(dá)到光強(qiáng)調(diào)制的目的。

電光相位調(diào)制

電光相位調(diào)制原理：用調(diào)制訊號的規(guī)律來改變激光振蕩的相位角。

除了上述的電光強(qiáng)度調(diào)制和電光相位調(diào)制外，激光調(diào)制器還有很多種，如橫向電光調(diào)制器，電光行波調(diào)制器，克爾電光調(diào)制器，聲光調(diào)制器，磁光調(diào)制器，干涉調(diào)制器以及空間光調(diào)制器等。

轉(zhuǎn)自：光學(xué)與半導(dǎo)體綜研

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