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1、 专业英语Part IP1-10第一局部 光电子 1.1 电光调幅 图9-3的检查结果显示，电致双折射引起在z=0处一个波发射和他的沿x轴的极化得到一个y轴极化，在x轴分量的距离增长到点i，其中=，偏振平行于y变成。如果点i对应于晶体的输出平面并在这一点右偏角插入一个直角偏振器的输入偏振- 也就是说，只允许一个Ey通过-在此场下 - 光束穿过不衰减，而场不存在时= 0，输出光束由交叉的输出偏振完全封锁了。这种光能量流的控制通过根底电光调幅实现。 一电光幅度调制器的典型排列如图9-4所示，它由两个交叉偏光板，按顺序，相对于电致双折射x和y轴的电光晶体置于呈45度角方位处。具体而言，我们将展示如何
2、使用KDP晶体实现这样的安排。此外，在光路中包括一个自然双折射晶体，引入了一种固定的延迟，所以总延迟是由于这个水晶和电致引起。这一事件场平行于x在晶体的输入面，因此具有同等在相元件沿x和y，我们以 或使用复杂的振幅符号， 图9-4一个典型的电光振幅调制器。总缓慢是固定缓慢偏见相关B = / 2的四分之一波片的原因是电光晶体引入的总和。入射强度就是这样 (9.3-1)根据输出面z=l，x和y成分已经获知，根据9.2-4，相对的弧度相移，因此，我们可以把它们作为 (9.3-2总场从输出偏振出现，是对和的y局部之和 (9.3-3)对应的输出强度 其中比例常数是相同的，在9.3-1。输出强度比率与输出
3、之比是 (9.3-4)9.3-4的第二个等式从9.2-6中获得。传输因子绘制在Fingure 9-5反向施加电压。振幅的光信号调制过程也显示在图9 - 5，调制器通常是一个固定偏置缓慢 = /2 到百分之五十的传输点。小正弦调制电压便会导致的传输强度已接近正弦调制显示.治疗由图9-5数学描述的情况，我们采取 (9.3-5)其中缓慢偏差作为 /2 ，和是与幅度调制电压9.2-6：因此， = 传输因子作为一种极化电压的电光调制器的功能交叉。调制器是基于这一点t=/2，导致百分之五十强度传输。一个小应用正弦电压调节有关的偏见传播力度点。利用电光调制的光通信连接。使用9.3-4，我们得到 9.3-6
4、9.3-7这对，成为 9.3-8这样强度调制的调制电压vm=sinwt线性副本。如果条件得不到满足，它遵循从数字9-5或从9.3-7强度变化扭曲将扭曲，将载有明显较高物类单数谐波。对依赖的失真进一步讨论的问题9.3。图9-6中，我们介绍一些信息信号函数ft在这种情况下，留声机笔电输出如何能够留下深刻印象，电光作为一个幅度调制激光束，并随后由一个光学检测器细节回收的光学检测被认为是在第11章。1.2phase调制光在上一节我们看到了偏振态调制，由光电的影响方式进行线性椭圆型的光束，可以转换，利用极化，为强度调制。这里我们考虑图9-7所示的情况，其中，而不是沿着有相同的诱导双折射轴组件x和y图9-
5、4，对于想x入射光的偏振平行于其中，在这种情况下。电的应用阶段不会改变偏振态，而仅仅是改变了输出阶段 其中，从9.1-10， 9.4-1如果偏置场正弦波，是作为 9.4-2然后光场的事件，它在输入z = 0处晶面如果艾因= Aexp纬科技提供，将会出现根据9.2-2的 图9-7电光相位调制器。晶体取向和应用方向是适合KDP.光偏振平行于一个电诱导主要介质轴x的。其中L是晶体长度.降低在这里没有结果影响的连续相位因子，我们重写最前方程为 9.4-3有 9.4-4被称为相位调制指数.因此光场相位的调制指数以为调制指数。如果我们使用贝塞尔方程定义，有 9.4-5我们可以重写9.4-3如 9.4-6所
6、示，带调制指数的方程形式给出边带能量的分布。我们注意到，对于 = 0.j00=1，假设Jn= 0，n不等于0，另一个好处是9.4-4定义的相位调制指数是9.2-4给出的延迟的一半。 1.3横向电光调制器由于前两个章节中讨论电光延迟的例子中，电场沿光传播方向应用.这就是所谓的调制纵模。一横电光振幅调制器采用KDP晶体在该领域应用的正常的传播方向。所谓纵模的调制，一种较为理想的运作模式是横向的，在该领域应用的正常传播的方向.原因是，在这种情况下，外地电极不与光束干扰和缓慢，是成正比外地时代的晶体长度的产品，但是随着晶体加长会增加.I在纵向案件应用中的缓慢，根据9.2-4，与Ezl = V成正比和独
7、立于晶体长度l.图 9-1和9-2建议如何横向发育缓慢可使用如图9-8所示的实际安排一个确定排列的KDP晶体，光传播沿y方向，它的极化是在x z 平面45度偏离z轴。沿z应用的领域迟钝，是由9.1-10和9.1-12定义， 9.5-1 其中d是沿应用方向的晶体厚度.W我们注意到，T包含一个术语，它不依赖于应用体积。这点的问题将在9-2中讨论。横向电光调制详细例子使用43立方米，立方闪锌矿型晶体，载于附录C。1.4高频调制的考虑 在以上3节审议的例子，我们得出低频电场造成的延迟的表达式.在很多的实际情况下调制信号往往是在非常高的频率，为了利用适于激光的广泛频谱，可能会占用大量带宽.在本节中考虑在
8、一系列典型应用情况中最高可用调制频率的根本限制因素。 首先考虑由图9-9描述的情况，电光晶体放置在两个频率在w0/2Pi附近调制场的电极之间。Rs是内部阻力的调制源，C代表平板电容由于光学水晶。如果大多数调制电压降,是在浪费,因为它不会导致迟钝。这可以得到共鸣的水晶电容和电感L, 如图9-9。此外,分流电阻是以致于=的阻抗电路,它平行C是选择比大多数的调制电压出现在水晶。这个谐振电路,有一个有限的带宽也就是说,它只在一个高阻抗频率区间/ 2= 1/2C(集中在)。因此,最大的调制带宽(频谱被调制信号)必须小于 (9.6-1)如果调制场是一个忠实的调制信号。在实践中,调制带宽的大小取决于/ 2中
9、的具体应用。此外,需要一定的顶峰之9.2-4使用,讲述一个顶峰调制电压,我们可以说明,的(9.6-1),在KDP-type所需的功率是获得一个峰值晶体是相关的调制带宽一样 (9.6-2)在是长度的光路中,A是水晶的截面积正常长度l水晶, 是调制频率时的介电常数。渡越时间对高频电光调制的限制根据(9.2-4) 由于光学迟滞的场E可以写成 (9.6-3)高频电光调制的传输时间限制根据9.2-4因E场电光缓慢可以写为，其中 9.6-3是在晶体中光路中长度。如果电场E在光穿过晶体的光传输时间内明显的变化，公式应变成 9.6-4其中c是光速et是瞬时电场。在第二个积分中，我们用时间积分代替z域积分，认识
10、在t时接触到输出面z=l的这局部波在t-渡传输时间时进入晶体。我们也假设在任何指定时刻e(t)场在晶体内有相同的值。以e(t)为正弦波 我们可以从9.6-4中得到 9.6-5其中为波峰延迟，其中。因数 9.6-6表示顶峰延迟的下降是因为有限渡越时间。对于r1，必须满足，所以渡越时间与最短调制周期相比必须小。R因子在11-17图标出。如果，有些武断，我们对带入有最高使用性调制的频率，并用的关系，可以得到 9.6-7这里使用KDP晶体，长度1cm，其频率值。行波调制器原那么上，一个方法可以克服传输时间限制，包括在行波形式中应用调制信号，如图9-10所示。如果光和调制场相速率相等，这局部的光波前会有同样的瞬时电场。图9-10 一个行波电光调制器电场，它和在入射面遇到的场相关，当它在晶体中传播时上面所讨论的渡越时间的问题就消除了。这种方式的调制只能用在前面章节所讨论的横向结构的情况下，因为射频场在大多数的传播结构中横向传播都占主导地位。 考虑在光波阵面的一个元素，它在位置z=0和时间为t的时刻进入晶体。这个元素的位置z在时刻表达式为 9.6-8其中c/n是光学的相速度。这个元素的延迟作用公式近似为
