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激光调制,激光调制原理

2024-03-29 18:00分类: 国际预科留学 阅读:

1、激光调制原理

激光调制分为内调制和外调制两类。内调制是指加载的调制信号在激光振荡的过程中进行,以调制信号的规律去改变振荡的参数,从而达到改变激光输出特性实现调制的目的。例如通过直接控制激光泵浦源来调制输出激光的强度。内调制也可在激光谐振腔内放置调制元件,用信号控制调制元件,以改变谐振腔的参数,从而改变激光输出特性实现调制。

外调制是指加载调制信号在激光形成以后进行的,即调制器置于激光谐振腔外,在调制器上加调制信号电压,使调制器的某些物理特性发生相的变化,当激光通过它时即得到调制。所以外调制不是改变激光器参数,而是改变已经输出的激光的参数(强度、频率等)。外调制是当前人们较重视的一种调制方法。

激光调制与无线电波调制相类似,激光振荡的瞬时电场也可表示为:

式中Ac为激光振荡的振幅,wc为振荡的角频率,ψc为振荡的相位角。式(20-28)中,如果振幅、频率和相位均为常数,则ec(t)表示一个未调制的正弦振荡即载波。如果上述三个参数之一受到外加信号控制而发生变化,则ec(t)就成为已调制振荡。按照调制波控制参数(Ac、wc或ψc)的不同,激光调制可分为调幅、调频和调相等类型。按载波的振荡输出方式不同又可分为连续调制、脉冲调制和脉冲编码调制等。

脉冲调制主要分为脉冲调幅(PAM)、脉冲强度调制(PIM)、脉冲调频(PFM)、脉冲调位(PPM)及脉冲调宽(PWM)等类型。

脉冲编码调制(PCM)是先将连续的模拟信号通过抽样、量化和编码,转换成一组二进制脉冲代码,用幅度和宽度相等的矩形脉冲的有、无来表示,再将这一系列反映数字信号规律的电脉冲加在一个调制器上以控制激光的输出。这种调制形式也称为数字强度调制(PCM/IM)。

激光调制的方法由调制器依据的原理不同常分为电光调制、声光调制、磁光调制、干涉调制、直接调制等。

激光调制,激光调制原理

2、光纤激光器的激光调制起什么作用?

激光调制就是利用激光作为载波进行调制的过程。激光具有极好的时间相干性和空间相干性,它与无线电波相似,易于调制,且光波的频率极高,能传递信息的容量很大。加之激光束发散角小,光能高度集中,既能传输较远距离,又易于保密。激光调制主要可分为内调制和外调制两类。(百度百科)

简单点说,就是把激光拢成一道光束,切割或雕刻东西。

激光调制,激光调制原理

3、激光调制按其调制的性质有

激光调制按其调制的性质可分为直接调制和外差调制两种。

直接调制是指直接对激光光源进行调制。这种调制方法通常需要一个可调的电压信号,通过改变电压信号来改变激光器输出的光功率,从而实现调制。直接调制具有简单、快速、调制带宽宽等优点,但由于激光器本身的特性和材料的响应速度限制,其调制深度和速度都受到一定的限制。

外差调制是指通过将激光器的输出与一个外部电信号进行混频,获得一个新的混频信号,从而实现调制。这种调制方法具有宽调制带宽、调制深度大等优点。外差调制通常需要两个激光器和一个光学调制器,因此实现起来比较复杂,但由于其调制性能好,被广泛应用在高速通信、光纤传感等领域。

总之,激光调制技术是现代光电技术中不可或缺的一环,其应用范围广泛,不同的调制方法和技术可以满足不同的应用需求。

4、激光器为什么要加调制,什么是激光器的调制,TTL模拟调制各自是什么含义,有什么区别?

类似通信系统中的调制,将激光器调制后输出模拟信号,如果将有效信号加载到模拟信号中,在信号提取时受到的干扰会很小,比如有效信号是直流,在提取时要加滤波器,一般干扰信号为动态变化的信号,这样干扰信号和调制模拟信号就都被滤掉了。

TTL调制就是调制成0v、5v数字信号,模拟调制就是调制成模拟信号,区别就是一个数字一个模拟。

半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件。其工作原理是,通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。

半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的一类激光器,由于物质结构上的差异,产生激光的具体过程比较特殊。

半导体激光器使用注意事项:

1、激光器工作时,要佩戴合适的防护器具(防护服、手套、防护镜等),避免激光直射眼睛和皮肤,并注意被照射物体的反射、散射光可能对人造成的伤害。

2、在使用、贮存、运输过程中要采取防静电措施。操作人员、工作台、烙铁等一定要接地良好。

3、必须保证激光器的驱动电源在开、关、调节、工作等过程中不产生尖峰脉冲、浪涌,并能够屏蔽电网和空间电磁感应引入的浪涌。

4、应在额定电流、额定功率下使用,若超额定电流或功率使用,会加速激光器退化或导致激光器的失效。

5、必须在指定的温度范围内工作,保证良好的散热或制冷。

6、需要在规定的温、湿度条件下使用、存储、运输,并保证环境的洁净度。避免各种由于环境和操作原因对激光器造成的污染。

7、光纤输出的半导体激光器,在使用前必须对光纤连接头端面进行清洁处理,保证端面无污染;光纤如需弯折,弯曲直径要大于300倍光纤芯径,以避免光纤的损坏。

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