光信息系统的信号加载与控制—第八、九.ppt

光波中某种可测量参量随信号而变化。 调制方式 相位调制——接收器为外差接收系统 强度调制——接收器为光探测器 频率调制——接收器有分光器 偏振态调制——接收器设偏振片 内调制 直接对光源调制 简单方便，效率高 调制速度有限，带宽比较小 外调制 光传输路径上调制（声光、电光、磁光） 调制速度高，带宽较大 声光效应原理： 光栅 声光效应形式： 布拉格方式（透射） 入射波 透射波 反射波 声波传播方向 布拉格方式（反射） 拉曼 － 纳斯方式 声波传播方向 入射波 衍射波 聚焦 布拉格方式（聚焦） 声波传播方向 入射波 透射波 衍射波 声波传播方向 入射波 0级 1级 1级 2级 2级 5.5 磁光调制 5.4 声光调制 5.3 电光调制 5.2 光在晶体中的传播 5.1 晶体光学基础 5.4.1 弹光效应 5.4.2 声光衍射 5.4.3 声光器件 声光衍射的定性描述 声波在介质中传播可分为行波与驻波两种形式 拉曼－奈斯衍射 声光布喇格衍射 垂直入射，相对0?方向衍射极值角度方向公式(?声波长)： 决定，?m第m级衍射极值偏角。m级极值衍射光频率： 5.5 磁光调制 5.4 声光调制 5.3 电光调制 5.2 光在晶体中的传播 5.1 晶体光学基础 5.4.1 弹光效应 5.4.2 声光衍射 5.4.3 声光器件 低频，相互作用长度（声场厚度）不太大，拉曼—奈斯衍射。 光垂直声波传播方向入射，拉曼—奈斯衍射光谱为对称排列在光束通过的两边、间距相等衍射极值分布，零级光强最大，衍射级数越高，相对光强越小。 声光衍射的定性描述 声波在介质中传播可分为行波与驻波两种形式 拉曼－奈斯衍射 声光布喇格衍射 声波传播方向 入射波 0级 1级 1级 2级 2级 拉曼 － 纳斯方式 光斜入射，光束通过两边产生衍射强度减小，向着他们角度方向不变； 高声频，相互作用长度较大，发生布拉格衍射，衍射光谱由两个相应于m=0, m=1极值组成，不存在m=-1和|m|1高级衍射值。 第一级极值强度最大，入射光对声波阵面成角度满足布拉格条件： ?B布拉格角，多数声光器件在布拉格衍射方式工作。 拉曼—奈斯衍射与布拉格衍射判据用声光相互作用长度L0表示： 5.5 磁光调制 5.4 声光调制 5.3 电光调制 5.2 光在晶体中的传播 5.1 晶体光学基础 5.4.1 弹光效应 5.4.2 声光衍射 5.4.3 声光器件 拉曼—奈斯衍射： 布拉格衍射： 过渡区： 声光衍射的定性描述 声波在介质中传播可分为行波与驻波两种形式 拉曼－奈斯衍射 声光布喇格衍射 1935年拉曼(Raman)和奈斯(Nath)发现，入射光波?，声波波长?和声束宽度?满足 时，平行光通过声光栅产生，拉曼——奈斯声光衍射。 5.5 磁光调制 5.4 声光调制 5.3 电光调制 5.2 光在晶体中的传播 5.1 晶体光学基础 声光衍射的定性描述 声波在介质中传播可分为行波与驻波两种形式 拉曼－奈斯衍射 声光布喇格衍射 5.4.1 弹光效应 5.4.2 声光衍射 5.4.3 声光器件 低声频和相互作用长度（声场厚度）不大，入射光在相互作用区内部传播方向保持直线，与n变化有关介质光学不均匀性只对通过声柱光相位发生影响。声波作用为形成以声速运动、周期=声波周期相位光栅，衍射遵循相位光栅衍射定律。拉曼——奈斯衍射。 声波传播方向 入射波 0级 1级 1级 2级 2级 拉曼 － 纳斯方式 V x1 x1’ x2’ x3 x2 起偏器 ( // x1) 检偏器 ( // x2) 快轴 ( // x1’) 慢轴 ( // x2’) 1/4 玻片 电光晶体 图5-11横向电光强度调制器原理图（电压⊥传光方向） 电光相位延迟 纵向电光强度调制 横向电光强度调制 相