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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,光电子技术11,号可表示为：,p,为脉冲序列周期。调制结果,如图,。,脉冲调位和调频具有较强的抗噪声力量，在半导体激光通讯中得,到广泛应用。,三、脉冲编码调制,前面的连续调制和脉冲调制均为模拟调制，通过使光束的某一个,参数随信号变化实现信号的调制与传输。假设噪声也使被调制参数,发生变化，承受者就不能区分这种变化是信号或是噪声，所以，,模拟调制的抗干扰力量差。为此，进展脉冲编码调制技术，它是数,字调制。具有强的抗噪声干扰力量。,光电子技术11,脉冲编码调制PCM首先通过A/D转换器将模拟信号转换为某,一字长的数字信号。然后再逐位调制光载波的某个参数，实现信,息光传输。明显，PCM中的每个脉冲只代表一数字化信号中的一,个位，而一个位可能为0或1，所以只要用“强”或“弱”脉冲分别表,示1或0即可，而脉冲幅度在容许范围内的变化并不具有实际意义，,这就是PCM能抗噪声干扰的缘由。然而，PCM的强抗干扰力量是,以牺牲传输速率为代价的。例如A/D为8位，那么就要8个脉冲才,能代表一个状态。同样传输带宽的有效数据传输速率就只有模拟,传输的1/8，或者反过来，要保持两者一样的有效数据传输率，,PCM传输的带宽就要增至模拟带宽的8倍。为了既保持PCM的强,抗干扰力量，又保持有效传输带宽不削减，所以承受数据编码和,压缩技术。数据编码与压缩是通讯领域的重要争论内容。也是数,据存储中的重要争论内容。,光电子技术11,1,、PCM强度调制,PCM,包括强度、频率和相位调制,强度调制就是以强脉冲表示数字位“1”，而以弱脉冲表示数字位,“0”。如8位A/D采样获得的8位字“11001001”的强度调制脉冲为：,201,2,、PCM频率调制,PCM,频率调制是利用两种不同频率的激光脉冲分别表示数字位“1”,和“0”。例如8位字“11001001”的频率调制为：,3,、PCM相位调制,PCM,相位调制相当于脉冲位置调制。以标准位置脉冲表示位“1”，,光电子技术11,而以移位脉冲表示数位“0”，如8位字“11001001”的相位调制脉,冲为：,3.2,、,电光调制,上一节讲的各种调制连续、脉冲和脉冲编码技术都需要通过,调制器来实现。调制器如何实现调制就是下面要讲的内容。,一、晶体光学根底,双折射现象：当一束光折射进某些物质中产生两束折射光束的现,象。一束光称为寻常光o光，另一束光称为非寻常光e光。,o,光：折射率与传波方向无关的光束，即各向同性光束。,光电子技术11,e,光：折射率随传波方向变化，即各向异性光。,光轴：双折射材料中，不转变光的偏振状态、不产生双折射的传,播方向。,主平面：由光线与光轴组成的平面。,O,光主平面：o光波矢量与光轴组成的平面,e,光主平面：e光光线矢量与光轴组成的平面,主截面：e光主平面与o光主平面重合的平面。,O、e光的偏振：o光的偏振方向垂直于主截面，而e光的偏振方,向位于主截面内。O、e光的偏振方向相互垂直。,光电子技术11,折射率椭球,在各向异性晶体中，电位移矢量 与电场矢量 之间通过电介张,量联系起来，即：,通过选择适当的坐标系XYZ，可以实现电介张量,ij,的对角化，即,称这样的XYZ坐标轴为介电主轴。在介电主轴坐标系中，光率体,为一椭球，椭球方程为：,光电子技术11,因 ，所以，光率体可写为：,上式即为在主坐标系中的双折射晶体的折射率椭球方程。n,x,，n,y,，,n,z,分别为沿X，Y，Z方向的主折射率。,折射率椭球的性质：,双折射晶体中，任一波矢量 对应两个相互正交偏振的电位移重量,D1和D2，过折射率椭球中心做与 垂直的平面，此平面与椭球相交形成一椭圆，则,1、D1与D2分别平行于相交椭圆的长、短轴方向。,光电子技术11,2、沿D1和D2偏振的两个重量的折射率分别等于对应的椭圆主,轴的半长度。,正单轴晶体：非寻常光折射率n,e,大于寻常光折射率n,o,的单轴晶体。,负单轴晶体：指n,e,n,o,的单轴晶体。,单轴晶体：只有一个光轴的双折射晶体。单轴晶体的折射率椭球为,绕光轴的旋转椭球。,二、电光效应,指晶体的折射率随外加电场而变化的效应。电光效应有一阶、二阶,效应，电光调制是利用一阶，也即线性电光效应。,在任意直角坐标系中，折射率椭球方程可表示为：,光电子技术11,外电场作用下，折射率椭球系数发生变化，变化量为：,三、线性电光效应,线性电光效应引起的折射率椭球系数变化量为：,ijk为三阶张量，有27个重量。但由于晶体对称性要求 ，,故ijk中只有18个独立重量。将ijk中的双下标ij用一个下标m替换，,即为mk，其中m=1，2，6。m与ij的对应关系为：,光电子技术11,ij:11,，22，33，23，32，13，31，12，21,m:1，2，3，4，5，6,折射率椭球方程该写为：,系数变化量为：,或,光电子技术11,下面分析KDP晶体的电光效应,KDP,晶体的电光张量为：,加电场下，折射率椭球各系数,的变化量为：,在主轴坐标系中，,光电子技术8,加电场下，折射率椭球各系数的变化量为：,在主轴坐标系中，,外加电场下折射率椭球方程为:,四、纵向和横向电光调制,纵向电光调制指电场方向与光波矢量平行，而横向电光调制指电场,方向与光波矢量垂直。,复习要点,1,、脉冲调制技术，物理意义及调制信号的数学表示？,2,、脉冲编码调制？量化、编码的物理意义？,3,、脉冲编码技术？脉冲编码调制的优点，缺点？,4,、双折射现象、主平面、主截面？O、e光的偏振态？,5,、折射率椭球及其物理意义？如何依据折射率椭球确定光的偏,振态？,6,、线性电光效应及其计算？,作业十一,1,、脉冲调制和脉冲编码调制的异同和优缺点？,2、单轴晶体的折射率椭球和波矢方向，如何确定对应当波,矢的两个可能的线偏振光的振动方向？,
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