電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)(通達(dá))

1、電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膒掌握電光調(diào)制的原理和實(shí)驗(yàn)方法。p對(duì)電光調(diào)制原理中的有關(guān)物理量進(jìn)行定性或定量分析。電光調(diào)制p電光調(diào)制是激光調(diào)制的一種。p激光具有良好的相干性，要用激光作為傳遞信息的工具，首先要解決的是如何將傳輸信號(hào)加載到激光上去的問題，我們把信息加載于激光的過程稱為激光調(diào)制。p激光調(diào)制的方法很多,如機(jī)械調(diào)制、電光調(diào)制、聲光調(diào)制、磁光調(diào)制等。其中電光調(diào)制器開關(guān)速度快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因此，在激光調(diào)制技術(shù)以及混合型光學(xué)雙穩(wěn)器件等方面有廣泛的應(yīng)用。電光效應(yīng)電光調(diào)制的物理基礎(chǔ)電光效應(yīng)某些晶體在外加電場(chǎng)的作用下，其折射率隨外加電場(chǎng)的改變而發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為電光效應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)使用鈮酸理（LiNbO

2、3 ）晶體作電光介質(zhì)。 電光調(diào)制器的工作原理 由激光器發(fā)出的激光經(jīng)起偏器P后只透射光波中平行其透振方向的振動(dòng)分量，當(dāng)該偏振光IP垂直于電光晶體的通光表面入射時(shí)，如將光束分解成兩個(gè)線偏振光，經(jīng)過晶體后其X分量與Y分量的相差(U)，然后光束再經(jīng)檢偏器A，產(chǎn)生光強(qiáng)為IA的出射光。當(dāng)起偏器與檢偏器的光軸正交(AP)時(shí)，加載晶體偏壓得到不同的輸出光強(qiáng)，從而可以繪制出晶體特性曲線，并進(jìn)一步計(jì)算出電光晶體的消光比和透射率。半波電壓當(dāng)起偏器與檢偏器的光軸正交(AP)時(shí)， P與X兩光軸間的夾角為45時(shí)， U 對(duì)IA的調(diào)制作用最大，為：其中， U 為半波電壓：它是一個(gè)用以表征電光調(diào)制電壓對(duì)相位差影響的重要物理量。

3、半波電壓U 決定于入射光的波長(zhǎng)、晶體材料和它的幾何尺寸。222( )sin2sinsin22APPUUIIIU302dUn r l光強(qiáng)與外加電壓的關(guān)系2sin2APUIIU選擇不同工作點(diǎn)時(shí)的輸出波形選擇工作點(diǎn)(UU /2)時(shí)，輸出波形最大且不失真。相位差在/2或(UU /2 )附近時(shí)，光強(qiáng)IA與相位差(或電壓U)呈線性關(guān)系，從調(diào)制的實(shí)際意義上來說，電光調(diào)制器的工作點(diǎn)通常就選在該處附近。選擇工作點(diǎn)(U0)或 (UU)時(shí)，輸出波形小且嚴(yán)重失真，同時(shí)輸出信號(hào)的頻率為調(diào)制頻率的兩倍，即倍頻現(xiàn)象。消光比和透射率p由于晶體受材料的缺陷和加工工藝的限制，光束通過晶體時(shí)還會(huì)受晶體的吸收和散射，使兩振動(dòng)分量傳播

4、方向不完全重合，出射光截面也就不能重疊起來。 p當(dāng)外加電壓U0時(shí)，透射光強(qiáng)的最小值卻不為0；當(dāng)外加電壓UU 時(shí)，透射光強(qiáng)的最大值卻不為IP，由此需要引入另外兩個(gè)特征參量：消光比透射率ldrnUU302ldrnUU302ldrnUU302m a xm inIMIm a x0ITIuI為移去電光晶體后轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏器A得到的輸出光強(qiáng)最大值。M愈大，T愈接近于1，表示晶體的電光性能愈佳。 本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容p測(cè)量并繪制晶體的調(diào)制特性曲線。p測(cè)量電光晶體的半波電壓，測(cè)量并計(jì)算晶體的消光比和透光率。數(shù)據(jù)記錄0_Ip最小光強(qiáng)（倍頻狀態(tài)）單獨(dú)測(cè)量，如（U1，Imin）p最大光強(qiáng)（倍頻狀態(tài)）單獨(dú)測(cè)量，如（U2，Imax）p半波電壓U=|U2-U1|pU1和U2精確1V。負(fù)偏壓（V）0-50-100-500IA正偏壓（V）050100500IA實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介p激光器p起偏器p檢偏器p電光晶體p光電接收器實(shí)驗(yàn)步驟說明p進(jìn)行光路準(zhǔn)直時(shí)，為使激光能正射透過晶體，必需反復(fù)對(duì)激光、晶體與光電接收孔者加以準(zhǔn)直調(diào)整。p為獲得較好的實(shí)驗(yàn)效果，光量宜調(diào)節(jié)在光強(qiáng)指示表為0.1(最小)至5.6(最大)的讀數(shù)范圍之內(nèi)。本實(shí)驗(yàn)使用的晶體根據(jù)其絕緣性能最大安全電壓約為510V左右，超值易損壞晶體。p調(diào)節(jié)過程中應(yīng)避免激光直