光电子技术第8课
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1、分数规则分数规则平时分最高线：男（28）女（25）积分方法：（1）课堂测试（2）给老师提出宝贵意见12/次（3）作业1/次，不交扣3/次（4）旷课20/次，迟到10/次（5）10分钟时间向大家介绍自己的特长， （每人一次机会） 主动提交的310分 点名提交的15分 由平时分最高的6位同学打分， 去掉最高分，最低分，算平均)cos()(cccctAtEcmccacmccaccctAmtAmtAtE)(cos2)(cos2)cos()(1)(cos) 1()(cos)()cos()()(0ntntnmJAtmJAtEcmcncmcncccc2caAmmccmc2caAmcA0.770.440.11
2、0.02m6mc1m)(coscos12)(22ccmpcttmAtI电光晶体电光晶体材料施加材料施加电场电场束缚电荷束缚电荷重新分布重新分布离子晶格离子晶格微小形变微小形变介电系数介电系数的变化的变化晶体晶体折射折射率率变化变化nE（r）=C，E（t）E（t）=C，E（r）1. 纵向电光调制纵向电光调制（通光方向与电场方向一致通光方向与电场方向一致） 电光晶体(KDP)置于两个成正交的偏振器之间，其中起偏器P1的偏振方向平行于电光晶体的x轴，检偏器P2的偏振方向平行于y轴，当沿晶体z轴方向加电场后，它们将旋转45o变为感应主轴x,y。两个振幅和相位都相等分别为：入射光入射光P1Iixyzx
3、y P2Io调制光调制光VL起偏器起偏器 /4波片波片检偏器检偏器 纵向电光强度调制纵向电光强度调制4.2 电光调制当光通过长度为当光通过长度为L的晶体后，由于电光效应，的晶体后，由于电光效应，E x和和E y二分量间就产生了一个相位差二分量间就产生了一个相位差 ，则，则 (4.4.7)由于光强正比于电场的平方，因此，入射光强度为由于光强正比于电场的平方，因此，入射光强度为 tiAEtiAEcycxexp0exp0 iALEALEyxexpyYxX45o45o后一步考虑了后一步考虑了(3.3.30)式和式和(4.4.4)式的关系。式的关系。(4.4.6)与之相应的输出光强为：与之相应的输出光强
4、为： (4.4.8)将出射光强与入射光强相比将出射光强与入射光强相比(4.4.6)公式公式/ (4.4.7)公式公式得：得： ,2cosixixeex2cos12sinxx注意公式：注意公式：VV)4 . 4 . 4( V2 E26330z6330nLnyxnn(4.4.8)式中的式中的T称为调制器的透过率。根据上述关系称为调制器的透过率。根据上述关系可以画出光强调制特性曲线。可以画出光强调制特性曲线。在一般情况下，调制在一般情况下，调制器的输出特性与外加电压的关系是非线性的器的输出特性与外加电压的关系是非线性的。)30.3.4(26330063302ncnV V和和V/2 是一回事。是一回事
5、。VV若调制器工作在非线性部分若调制器工作在非线性部分,则调制光将发生畸变。为了获得则调制光将发生畸变。为了获得线线性调性调制，可以通过引入一个固定的制，可以通过引入一个固定的 /2相位延迟，使调制器的相位延迟，使调制器的电压偏置在电压偏置在T50的工作点上。常用的办法有两种：的工作点上。常用的办法有两种：电调制特性曲线电调制特性曲线50100透 过率(%)0透射光强时间电压调制电压VV/2)sin1 (21tIITmmiVV/2(sin)mVVtV m = Vm/V （相当于（相当于4.4.8式中的式中的 ）是相应于外加调制信）是相应于外加调制信号号vm的相位延迟。其中的相位延迟。其中Vm
6、sinmt 是外加调制信号电压。是外加调制信号电压。其一，除了施加信号电压之外，再附加一个其一，除了施加信号电压之外，再附加一个 V/4 的固定偏压的固定偏压，但会增加电路的复杂性，且工作点的稳定性也差。但会增加电路的复杂性，且工作点的稳定性也差。其二，在其二，在光路上插入一个光路上插入一个14波片波片(4.4.1图图)其快慢轴与晶体主其快慢轴与晶体主轴轴x成成45o 角，使角，使E x和和E y二分量间产生二分量间产生 /2 的固定相位差。的固定相位差。(4.4.6)式中的总相位差式中的总相位差VV入射光入射光P1Iiyzx y P2Io调制光调制光VL起偏器起偏器 /4波片波片检偏器检偏器
7、 纵向电光强度调制纵向电光强度调制因此，调制的透过率可表示为因此，调制的透过率可表示为利用贝塞尔函数恒等式将上式利用贝塞尔函数恒等式将上式（4.4.10)（4.4.11)由此可见，输出的调制光中含有高次诣波分量，使由此可见，输出的调制光中含有高次诣波分量，使调制光发生畸变。为了获得线性调制，必须将高次调制光发生畸变。为了获得线性调制，必须将高次展开，得展开，得若取若取 1rad， 则则J1 (1)=0.44, J3(1)=0.02, 所以所以I3 /I 1 =0.045，即三次谐波为基波的，即三次谐波为基波的4.5%。在这个范围内可以。在这个范围内可以获得近似线性调制，因而取获得近似线性调制，
8、因而取 谐波控制在允许的范围内。设基频波和高次谐波的幅谐波控制在允许的范围内。设基频波和高次谐波的幅值分别为值分别为I1和和I2n+1, 则高次谐波与基频波成分的比值为则高次谐波与基频波成分的比值为(4.4.12)作为线性调制的判据。作为线性调制的判据。 此时此时 代入代入（4.4.11)式得式得 (4.4.13)(4.4.14) 为了获得线性调制，要求调制信号不宜过大为了获得线性调制，要求调制信号不宜过大(小信号调制小信号调制)，那，那么输出的光强调制波就是调制信号么输出的光强调制波就是调制信号V=Vm sinmt 的线性复现。如的线性复现。如果果 m 1rad的条件不能满足的条件不能满足(
