第3讲-调制及电光调制[1].VIP免费

3.1调制的基本概念第三章激光调制技术3.1.1振幅调制3.1.2频率调制和相位调制━━调频和调相3.1.3强度调制3.1.4脉冲调制3.1.5脉冲编码调制（一般了解）3.2电光调制3.2.1电光调制的物理基础3.2.2电光强度调制3.2.3电光相位调制3.2.4电光调制器的电学性能3.2.5设计电光调制器应考虑的问题第一页，共五十三页。激光是一种频率更高（1013~1015Hz)的电磁波，它具有很好相干性，因而象以往电磁波（收音机、电视等）一样可以用来作为传递信息的载波。3.1调制的基本概念由激光“携带”的信息(包括语言、文字、图像、符号等)通过一定的传输通道(大气、光纤等)送到接收器，再由光接收器鉴别并还原成原来的信息。这种将信息加载于激光的过程称之为调制完成这一过程的装置称为调制器。其中激光称为载波；起控制作用的低频信息称为调制信号。)(txt解调：调制的反过程，即把调制信号还原成原来的信息。第二页，共五十三页。激光光波的电场强度是：)cos()(cccctAtecA振幅角频率c相位角c其中因激光具有振幅、频率、相位、强度等参量，如使其中某一参量按调制信号的规律变化，则激光受到信号的调制，达到运载信息的目的。根据调制器和激光器的相对关系，可以分为内调制和外调制。内调制：是指加载调制信号是在激光振荡过程中进行的，即以调制信号去改变激光器的振荡参数，从而改变激光输出特性以实现调制。调制的分类：注入式半导体激光器，是用调制信号直接改变它的泵浦驱动电流，使输出的激光强度受到调制(也称直接调制)。还有一种内调制方式是在激光谐振腔内放置调制元件，用调制信号控制元件的物理特性的变化，以改变谐振腔的参数，从而改变激光器输出特性，以后介绍的调Q技术实际上就是属于这种调制。第三页，共五十三页。外调制：是指激光形成之后，在激光器外的光路上放置调制器，用调制信号改变调制器的物理特性，当激光通过调制器时，就会使光波的某参量受到调制。外调制方便，且比内调的调制速率高（约一个数量级），调制带宽要宽得多，故倍受重视。按调制器的工作原理，可分为电光调制、声光调制、磁光调制、和直接调制（电源调制）激光调制按其调制的性质可以分为调幅、调频、调相及强度调制等。3.1.1振幅调制振幅调制就是使载波的振幅随着调制信号的规律而变化的振荡，简称调幅。设激光载波的电场强度为：()cos()ccccetAt如果调制信号是一个时间的余弦函数，即：()cosmmatAt其中Am和ωm分别是调制信号的振幅和角频率，当进行激光振幅调制之后，激光振幅Ac不再是常量，而是与调制信号成正比。第四页，共五十三页。)cos(cos1)(ccmacttmAte其调幅波的表达式为：利用三角公式：)cos()cos(21coscos得：cmccacmccaccctAmtAmtAte)(cos2)(cos2)cos()(式中，称为调幅系数。可见调幅波的频谱是由三个频率成分组成的，其中，第一项是载频分量，第二、三项是因调制而产生的新分量，称为边频分量。cmaAAm调幅波频谱2caAmmccmcm22caAmcA第五页，共五十三页。调频或调相就是光载波的频率或相位随着调制信号的变化规律而改变的振荡。因为这两种调制波都表现为总相角(t)的变化，因此统称为角度调制。()()()ccfttkat)cos()(cccctAte中的角频率ωc不再是常数，而是随调制信号而变化，即：对于调频而言，就是式3.1.2频率调制和相位调制━━调频和调相若调制信号仍是一个余弦函数，则调频波的总相角为：()()()()(cos)sinccfccfccfmmccfmcttdtkatdttkatdttkAtdttmt其中称为调频系数，kf称为比例系数。mmmffAkm第六页，共五十三页。则调制波的表达式为：()cos(sin)ccfmcetAtmt同样，相位调制就是相位角不再是常数，而是随调制信号的变化规律而变化，调相波的总相角为：式中，称为调相系数。mAkmtAkttakttmmcccccos)()()coscos()(cmcctmtAte则调相波的表达式为：调频和调相波的频谱。由于调频和...