丘志仁《激光原理与技术》第四章-修改 -2.pdf

2013.4.23 第四章 激光器调制 §4-1 调制的基本概念 1. 频率调制和相位调制（统称 角度调制） 2. 强度调制 3. 振幅调制 4. 其他调制 第四章 激光器调制 §4-2 电光调制 1. 电光调制的物理基础 （a）电致折射率变化 （b）电光相位延迟 （c）光偏振态的变化 2．电光强度调制 （a）纵向电光调制 （b）横向电光调制 3．电光相位调制 4．评价调制器质量的几个指标 第四章 激光器调制 §4-3 声光调制 1. 物理基础 2. 声光调制器的典型结构原理 3. 声光互作用的两种类型 （a）Raman-Nath型声光调制器 （b）Bragg型声光调制器 4. 声光调制器的工作原理和调制带宽 第四章 激光器调制 §4-4 直接调制 1. 半导体激光器直接调制原理 2. 半导体发光二极管的调制特性 问题 ? 激光调制有何意义？ ? 调制的种类? ? 调制的方法？ ? 调制的特点？ §4-1 调制的基本概念 ? 为什么要调制？调Q、锁模、通讯、显 示、测距等。 ? 激光调制：激光作为载波，所需传播 的（电、光、声、磁等）信号叠加到 载波上，使载波的参数（强度或者振 幅、频率、相位）按照所加信号的规 律变化，达到传播信号的目的。 §4-1 调制的基本概念 ? 调制的方法： – 内调制：直接调制（改变泵蒲驱动电 流） 间接调制（腔内调制元件） – 外调制：腔外加调制器 （调制速度高，带宽大） ? 按性质分：调幅；调频；调相位； 强度调制等 1. 振幅调制 ?? cos()cos1()( ttmAtE ? ) c ??a m ???cc m ? cos( tA ) ?? a A cos[( t ?? ]) c cc 2 c mc c m ??? ? a A cos[( t ?? ???]) 2 c mc c 其中调制信号 ? m cos)( ?mtAta 调幅系数： Am ma ? Ac 2. 频率调制和相位调制 （统称角度调制） cos[)( cc tmtAtE ??? ???cm ]sin m 为调相（频）系数 3. 强度调制 强度为 2 tI )( Ac ?? 2 ttaK ? ??)(cos)](1[ 2 p cc ? m ?mtAta )cos()( ? 当然还有脉冲调制；脉冲编码调制 调制具体方法： ? 电-机械调制：机械斩波器---KHz量级 ? 电-光调制：电光效应---折射率变化， 光场调制变化------电压高 ? 声-光调制：透明介质的光学常数发生 周期变化，光衍射和偏转-----GHz量 级，电压低 ? 其他调制：磁光调制（法拉第效 应）；干涉调制；。。 §4-2 电光调制 ? 某些晶体: LiNbO,KDP +外加电场 --------双折射现象 1. 电光调制的物理基础 ? 晶体折射率： 2 0 ? hEEnn ???? ....... ? ? 线性电光系数（Pockels效应） ? h 二次电光效应（Kerr效应