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激光調(diào)制技術(shù)介紹 - 筱曉光子小課堂

閱讀:1204      發(fā)布時間:2024-1-31
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激光是一種頻率更高的電磁波,它具有很好相干性,所以可以像無線電(收音機、電視等)一樣作為傳遞信息的載波。

由激光“攜帶"的信息(包括語言、文字、圖像、符號等)通過一定的傳輸通道(大氣、光纖等)送到接收器,再由光接收器鑒別并還原成原來的信息。

這種將信息加載于激光的過程稱之為調(diào)制,而實現(xiàn)了這個調(diào)制過程的器件就叫調(diào)制器。被調(diào)制的激光稱為載波,調(diào)制激光的低頻信息稱為調(diào)制波。

按調(diào)制發(fā)生的位置,可以將激光調(diào)制分為內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制。這個內(nèi)和外指的是激光諧振腔的內(nèi)外。


調(diào)制如果是在腔內(nèi)發(fā)生的,等于是在激光激發(fā)的過程中同時調(diào)制了,那就是內(nèi)調(diào)制。


調(diào)制如果是在腔外發(fā)生的,也就是在激光激發(fā)輻射后再用調(diào)制器進行調(diào)制,那就是外調(diào)制了。



問:內(nèi)調(diào)制具體有什么方法可以實現(xiàn)呢?


舉個我們最熟悉的例子,半導(dǎo)體激光器電流調(diào)制。以下是我們公司的一款DFB激光二極管的功率-電流曲線圖(綠色曲線)。


我們可以看到,注入的電流越大,激光二極管輸出的光功率就越高。這是一種電泵浦激光器,電流就代表泵浦的能量。


如果將調(diào)制波以電流信號的形式注入DFB二極管,那么輸出的光功率值就附帶了調(diào)制的信息,這就是內(nèi)調(diào)制。


這種調(diào)制方法結(jié)構(gòu)簡單,效率高,不過調(diào)制帶寬收到激光諧振腔的限制。


外調(diào)制就很好理解了,激光形成之后,在激光器外的光路上放置調(diào)制器,用調(diào)制信號改變調(diào)制器的物理特性,當(dāng)激光通過調(diào)制器時,就會使光波的某參量受到調(diào)制。


另外,按照激光的調(diào)制目標,可以分為幅度調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制。




幅度調(diào)制就是載波的振幅隨著調(diào)制信號的規(guī)律而變化,其幅度調(diào)制的表達式為:


實現(xiàn)幅度調(diào)制的方法,有上文提到過的激光二極管內(nèi)調(diào)制法,配合我們的激光器驅(qū)動就可以實現(xiàn)。也可以使用EOM強度調(diào)制器,AOM(模擬款)。




頻率調(diào)制和相位調(diào)制分別以調(diào)制信號去改變激光振蕩的頻率和相位,調(diào)制完波形如下圖所示:


調(diào)制實現(xiàn)的方法有很多種,聲光晶體、電光晶體、PZT拉伸、電流調(diào)制等等,基本可以實現(xiàn)對光波各個參數(shù)的控制,加載調(diào)制信息。


下方我們附帶了對應(yīng)的調(diào)制器鏈接:

產(chǎn)品圖片
產(chǎn)品名稱
產(chǎn)品鏈接

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