【精品】光调制论文.doc

【精品】光调制论文.doc:..物理实验光调制与光信模拟实验申剑:08323086(学号)合作人:孙琥龙振江(中山人学理工学院光信二广州广东510275)收稿口期:20110408摘要通过实验操作以及数据进行分析,学习并掌握电光调制、声光调制、磁光调制的机制及运川,在此棊础上进一步了解光通信系统的结构。关键词光调制电光声光磁光光通信系统结构LetteroflightmodulationandopticalsimulationShenJiap:08(323086(StudentID)PartnerISunHu 匚ohgZhenjiang(InstituteofPhysicsandEngineeringSunYat-senUniversity,Guuangzhou,Guangdong510275)AbstractzThroughtheexperimentaloperationanddataanalysis,Learnandmasterthetheuseoftheelectro-opticmodulation,acousto-opticmodulation,opticalmodulationmechanism,Onthisbasis,municationsystems常用的光调制方式主要有电光调制、声光调制和磁光调制,分别是利用电光效应、声光效应和磁光效应来实现对光的调制的。,当介质受到外电场作用时,其折射率将随外电场变化,介电系数和折射率都与方向有关,介质的光学特性由原来的各向同性变为各向异性。目前已发现两种电光效应,一•种是泡克耳斯(Pockels)效应,即折射率的变化量与外电场强度的一次方成比例;另一种是克尔(Kerr)效应,即折射率的变化量与外电场强度的二次方成比例。利用泡克耳斯效应制成的调制器成为泡克耳斯盒,其中的光学介质为非中心对称的压电晶体。利用克尔效应制成的调制器称为克尔盒,其中的光学介质为具有电光效应的液体有机化介物。泡克耳斯盒冇纵向调制器和横向调制器两种。我们实验中使用的是电光晶体为DKDP(磷酸二笊钾)的纵向调制泡克耳斯盒。不给泡克尔斯盒加电压时,盒中的介质是透明的,各向同性的非偏振光经过起偏器P后变为振动方向平行于P光轴的平而偏振光。通过泡克耳斯盒时,其偏振方向不变,到达检偏器Q时,因光的振动方向垂直于Q光轴而被阻挡,所以Q没有光输出;给泡克耳斯盒加电压吋,由于电光效应,盒中介质将具有单轴晶体的光学特性,光轴与电场方向平行。此时,通过泡克耳斯盒的平面偏振光的振动方向将被改变,从而产生了与Q光轴方向平行的分最,即Q有光输出。Q输出光的强弱与盒中介质的性质、几何尺寸、外加电床大小有关。对于结构已确定的泡耳克斯盒来说,若外加电压是周期性变化的,则Q的光输出也是周期性变化的,由此实现对光的调制。图1各个量的方位关系图图1表示的是几个偏振量之间的方位关系,光的传播方向平行于Z轴,M和N分别为起偏器卩和检偏器Q的光轴方向,彼此垂直;Q为M与y轴的夹角,0为N与y轴的夹角,a+外电场使克尔盒中电光介质产生的光轴方向平行于x轴;o光垂直于XZ平面,e光在XZ平面内。设自然光经过P后所产生的输入DKDP晶体平面偏振光为: E