强度调制器

时间:2024-06-04 17:50:30编辑:分享君

电光调制器的应用

电光调制器有很多用途。相位调制器可用于相干光纤通信系统,在密集波分复用光纤系统中用于产生多光频的梳形发生器,也能用作激光束的电光移频器。电光调制器有良好的特性,可用于光纤有线电视(CATV)系统、无线通信系统中基站与中继站之间的光链路和其他的光纤模拟系统。电光调制器除了用于上述的系统中用于产生高重复频率、极窄的光脉冲或光孤子(Soliton),在先进雷达的欺骗系统中用作为光子宽带微波移相器和移频器,在微波相控阵雷达中用作光子时间延迟器,用于光波元件分析仪,测量微弱的微波电场等。

电光调制基本原理?

高性能的光纤通信系统要求对直流激光源发出的激光施行外调制。激光的外调制具有的优点是高速率、大消光比、大光功率和消除半导体激光器内调制产生的光频率跳变的“啁啾”现象。

  电光调制是基于线性电光效应(普克尔效应)即光波导的折射率正比于外加电场变化的效应。电光效应导致的相位调制器中光波导折射率的线性变化,使通过该波导的光波有了相位移动,从而实现相位调制。单纯的相位调制不能调制光的强度。由包含两个相位调制器和两个Y分支波导构成的马赫-泽德(Mach-Zehnder)干涉仪型调制器能调制光的强度。

  体块型的光调制器比集成光学调制器需要更高的调制电压,因此在光纤系统中都选用带有光纤的集成光学调制器。理论上,用任何具有高速电光效应响应、能透过所使用激光的材料都能制作高速电光调制器。现在适合用于光纤通信系统的调制器材料有铌酸锂(LiNbO3)、砷化镓(GaAs)和聚合物(Polymer)。砷化镓和聚合物调制器中的光波导为带脊波导,它们与单模光纤光连接的损耗比铌酸锂波导与单模光纤要大得多。聚合物调制器的长期稳定性尚不理想。因此当前实用光纤通信系统中都选用铌酸锂调制器。

  铌酸锂条形光波导是用钛扩散或退火质子交换方法提高了X-切或Z-切Y-传铌酸锂晶片表面窄条内的折射率而制成的。在光纤通信用的1.3mm和1.55mm工作波长上,这种光波导能承受大于100毫瓦光功率的通过,而不会造成不可治愈的光损伤。

  作为传输线的行波电极制作调制器比电极长度远小于微波波长的集总电极制作的调制器有宽得多得多的调制带宽。集总电极铌酸锂调制器的调制带宽与电极长度乘积约小于2.2GHz·cm,而实验验证行波电极铌酸锂调制器有大于200GHz·cm的调制带宽与电极长度乘积。OC-192/STM-64制式光纤通信系统优质光发射机中所用的10Gb/s铌酸锂强度调制器的3dB电带宽为8GHz或3dB光带宽为15GHz。而OC-768/STM-256制式密集波分复用(DWDM)光纤系统光发射机中的40Gb/s调制器的3dB电带宽应达到30GHz。

  在电通信系统中,原始高速率数字信号电平的峰-峰值只有0.8V。因为数据率大于2.5Gb/s的铌酸锂调制器的半波电压(Vp)较高,故都需要用驱动器来推动调制器。驱动器不仅要有很宽的工作频带,并且要能提供足够大的微波输出功率。例如:对于10Gb/s、Vp=5.5V的调制器,需要驱动器具有75KHz 到8GHz的工作频带及20dBm(100mW)的1dB输出功率。制作高速率的驱动器是非常困难的,因此制作具有低Vp的调制器是很受欢迎的。

  当然,也要求调制器有良好的其他性能,如低的光插入损耗、大的消光比、小的光反射损耗、弱的电反射损耗和合适的啁啾(chirp)参量。

  高速电光调制器有很多用途。高速相位调制器可用于相干光纤通信系统,在密集波分复用光纤系统中用于产生多光频的梳形发生器,也能用作激光束的电光移频器。

  M-Z铌酸锂调制器有良好的特性,可用于光纤有线电视(CATV)系统、无线通信系统中基站与中继站之间的光链路和其他的光纤模拟系统。

  高速M-Z铌酸锂调制器除了用于上述的高数据率的数字光纤系统外,还可在光时分复用(OTDM)系统中用于产生高重复频率、极窄的光脉冲或光孤子(Soliton),在先进雷达的欺骗系统中用作为光子宽带微波移相器和移频器,在微波相控阵雷达中用作光子时间延迟器,用于高速光波元件分析仪,测量微弱的微波电场等。


什么是光电调制器

当给晶体或液体加上电场后,该晶体或液体的折射率发生变化,这种现象称为电光效应。电光效应在工程技术和科学研究中有许多重要应用,它有很短的响应时间,可以在高速摄影中用做快门或在光速测量中用做光束斩波器等。在激光出现以后,电光效应的研究和应用得到迅速发展,电光器件被广泛应用在激光通信、激光测距、激光显示和光学数据处理等方面。本文提出的电光调制系统就是基于晶体的电光效应验证电光调制原理。1电光调制原理电光调制是利用某些晶体材料在外加电场作用下折射率发生变化的电光效应而进行工作的。根据加在晶体上电场的方向与光束在晶体中传播的方向不同,可分为纵向调制和横向调制。电场方向与光的传播方向平行,称为纵向电光调制;电场方向与光的传播方向垂直,称为横向电光调制。横向电光调制的优点是半波电压低、驱动功率小,应用较为广泛。本电光调制系统是以铌酸锂晶体的横向调制为例。图1是一种横向电光调制的示意图。沿z方向加电场,通光方向沿感应主轴y′方向,经起偏器后光的振动方向与z轴的夹角为45°。光进入晶体后,将分解为沿x′和z方向振动的两个分量,两者之间的折射率之差为。假定通光方向上晶体长度为l,厚度为d(即两极间的距离),则外加电压为V=Ezd时,从晶体出射的两束光的相位差为:由式(1)可以看出,只要晶体和通光波长λ确定之后,相位差△φ的大小取决于外加电压V,改变外加电压V就能使相位差△φ随电压V成比例变化。通常使用的电光晶体的主要特性之一是采用半波电压米表征(当两光波间的相位差△φ为π弧度时所需要的外加电压称为半波电压)。2电光调制系统总体设计基于电光调制原理设计出此电光调制系统,用以研究电场和光场相互作用的物理过程,也适用于光通信与物理的实验研究。电光调制系统结构见图2。2.1工作原理激光器电源供给激光器正常工作的电压,确保激光器稳定工作。由激光器产生的激光经起偏器后成线偏振光。线偏振光通过电光晶体的同时,给电光晶体外加一个电压,此电压就是需要调制的信号。当给电光晶体加上电压后,晶体的折射率及其光学性能发生变化,改变了光波的偏振状态,线偏振光变成了椭圆偏振光。为了选择合适的调制工作点,在电光晶体之后插入一个λ/4波片,使通过电光晶体的两束光线的相位延迟π/2,使调制器工作在线性部分,通过检偏器检测输出光的偏振方向,最后用光电探测器检测调制后的光信号,并将其转换为电信号用示波器观察。2.2激光器和激光器电源此系统中,激光器使用氦氖激光器。氦氖激光管是一种特殊的气体放电光源,与其他光源相比,它具有极好的单色性、高度的相干性和很强的方向性(发散角很小),激光器电源首先将220V输入电压通过变压器升到1000V,再将该电压通过倍压电路提升到约5000V,然后通过限流电阻直接给激光管供电。当电源开关刚打开时,激光管中气体还没有电离,内阻相当于无穷大,此时电源输出约5000V高压,这就是激光管的点火电压,使得激光管中的气体电离,激光管开始工作,这时激光管的电阻将会大大下降。也就是说,负载电流上升,激光器的电源输出电压也会下降。2.3锂酸铌电光晶体铌酸锂晶体具有优良的压电、电光、声光、非线性等性能。本系统中采用LN电光晶体。LN晶体是三方晶体,n1=n2=no,n3=ne。没有加电场之前,LN的折射率椭球为:本系统中采用y轴通光、z轴加电场,也就是说,E1=E2=0,E3=E。那么,加上电场后折射率椭球为:式(4)表明,LN晶体沿z轴方向加电场后,可以产生横向电光效应,但是不能产生纵向电光效应。经过晶体后,o光和e光产生的相位差为:2.4信号源信号源系统结构如图3所示。信号源是为了给电光晶体提供调制电压以及使系统能够接入音频信号。电源部分可以同时输出几路直流稳压电源给信号源的各个模块同时供电;信号发生模块产生频率和幅度都连续可调的正弦波与方波;功率放大模块将输入的正弦波与方波以及音频信号放大到几十伏,然后加到电光晶体上调制通过电光晶体的激光;解调模块对从探测器输入的微弱信号进行解调放大,对输入的微弱音频信号驱动放大后通过音箱把声音放出来;偏置高压模块产生幅度连续可调的直流高压,以代替λ/4波片作为调制晶体的半波电压。3电光调制在光通信中的应用本系统是用光波传递声音信息,由激光器产生的激光经起偏器后成为线偏振光,再经过λ/4波片变成圆偏振光,使得2个偏振分量(o光和e光)在进入电光晶体之前产生π/2的相位差,使调制器工作在近似线性区域。在激光通过电光晶体的同时,给电光晶体加一个外加电压,此电压是需要传输的声音信号。当给电光晶体加上电压后,晶体的折射率及其他光学性能发生变化,改变了光波的偏振状态,因此,圆偏振光变成椭圆偏振光,再经检偏器又成为线偏振光,光强被调制。此时的光波载有声音信息并在自由空间传播,在接收地用光电探测器接收被调制的光信号,然后进行电路转换,将光信号转换成电信号,用解调器将声音信号还原,最终完成声音信号的光传输。外加电压为被传输的声音信号,此信号可以是收录机的输出或磁带机输出,实际上就是一个随时间变化的电压信号。4结束语通过以上电光调制系统验证电光调制技术进行激光通信是可行的,而且此种通信方法传输速度快,抗干扰能力强,保密性好,结构简单,成本低廉,易于实现。


手机里的软件和硬件是什么意思?

软件,一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。简单的说软件就是程序加文档的集合体。硬件,指手机中由电子,机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。软件为无形的,没有物理形态,只能通过运行状况来了解功能、特性、和质量;软件渗透了大量的脑力劳动,人的逻辑思维、智能活动和技术水平是软件产品的关键;软件不会像硬件一样老化磨损,但存在缺陷维护和技术更新。软件的开发和运行必须依赖于特定的计算机系统环境,对于硬件有依赖性,为了减少依赖,开发中提出了软件的可移植性;软件具有可复用性,软件开发出来很容易被复制,从而形成多个副本。扩展资料根据手机App安装来源不同,又可分为手机预装软件和用户自己安装的第三方应用软件。手机预装软件一般指手机出厂自带、或第三方刷机渠道预装到消费者手机当中、且消费者无法自行删除的应用或软件。除了手机预装软件之外,还有用户从手机应用市场自己下载安装的第三方手机App应用,下载类型主要集中在社交社区类软件。参考资料来源:百度百科-硬件参考资料来源:百度百科-软件

有没有检测手机硬件的软件?

第一个是Z-DeviceTest 是一款手机硬件检测软件,所检测的手机信息涉及手机相关的所有信息,包括硬件和 OS,硬件上不仅仅是电池、CPU、内存、OS 这些,连 usb、扬声器、指南针、摄像头、GPS、听筒等都能检测,非常强大,如发现有异常问题或不支持会以红叉来显示,需要 安卓2.1 以上 rom 支持。还有一个是安兔兔硬件检测软件。


山大华特研发的高性能铌酸锂晶体是近化学计量比linbo3晶体吗

在外加电场的作用下,晶体的折射率光吸收和光散射特性发生了变化,由此而产生的效应称为电光效应.当晶体折射率的改变与所加电场成正比时,即电场的一次项 ,这种电光效应称为线性电光效应,由Pokels于 1893年发现,也称为Pokels效应,一般发生于无对称中心晶体中,该效应是电光调制的基础.当晶体折射率的改变与所加电场强度的平方成正比时,即电场的二次项 ,这种电光效应由Kerr在 1875年发现,称为二次电光效应或称为Kerr电光效应,二次电光效应存在于一切晶体中.对LiNbO3晶体来说,线性电光效应比二次电光效应显著的多,因此调制器主要利用其线性电光效应进行调制.
铌酸锂电光调制器的工作原理简单的描述为,当晶体特定方向施加电场作用时,由于电光效应导致晶体折射率的改变,继而引起晶体中传输光波的额外相位变化,从而达到调制光波的目的.
常见的电光强度调制器是马赫-曾德尔(MZ)调制器,光波在光波导中传输至第一个3dB耦合器处,光波被分成相等的两路,光波在每个支路路分别通过光波导传送至第二个3dB耦合器处,两列波最后相干叠加.


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