《光电子技术》课件：§3.3声光调制.ppt

1、3.3 声声光调制光调制一、一、声光调制器的工作原理声光调制器的工作原理 声光调制器由声光介声光调制器由声光介质、电质、电-声换能器、吸声声换能器、吸声（或反射）装置及驱动电源等组成。（或反射）装置及驱动电源等组成。行波型行波型驻波型驻波型吸声器吸声器声反射器声反射器换能器换能器声光介质声光介质VsVs 电源所产生的调制信号电源所产生的调制信号Vs通过换能器转换成超声通过换能器转换成超声波耦合到介质中，形成声光光栅，当光波通过声光介波耦合到介质中，形成声光光栅，当光波通过声光介质时，由于声光作用，使光载波受到调制而成为质时，由于声光作用，使光载波受到调制而成为“携携带带”信息的调制波。信息的调

2、制波。3.3 声声光调制光调制0级级-10+1 布拉格衍射布拉格衍射(高声频高声频,厚光栅）厚光栅）0级级+1级级+2级级-1-2拉曼拉曼-奈斯衍射奈斯衍射(低声频低声频,薄光栅），薄光栅），两种声光衍射两种声光衍射: 22120snLL 2022snLL 两种输出方式两种输出方式: 零级衍射光束作为调制输出；零级衍射光束作为调制输出； 一级衍射光束作为调制输出。一级衍射光束作为调制输出。其他衍射级用光栏遮挡掉其他衍射级用光栏遮挡掉(或吸收掉或吸收掉)3.3 声声光调制光调制v)(21vJ1 拉曼拉曼奈斯型声光调制器奈斯型声光调制器 拉曼拉曼奈斯声光调制器的奈斯声光调制器的一级衍射效率是一级衍

3、射效率是:拉曼拉曼奈斯声光调制奈斯声光调制是非线性的，且效率较低是非线性的，且效率较低。要想获得线性调制，应当使要想获得线性调制，应当使v=k0 nL 1。要求加。要求加超声偏置，并超声偏置，并使工作声源频率较低使工作声源频率较低(低于低于 10MHz,因高频时，允许的拉曼因高频时，允许的拉曼奈斯衍射作用长度奈斯衍射作用长度L太太小，则要求加大小，则要求加大 n,意味着要大大提高超声功率）意味着要大大提高超声功率）)2()(212101nLJvJII )722( SPn 22120snLL 3.3 声声光调制光调制2布拉格型声光调制器布拉格型声光调制器布拉格声光调制器的布拉格声光调制器的一级衍

4、射效率一级衍射效率是是:也是非线性的，但也是非线性的，但效率较高效率较高,应用广。应用广。效率低效率低效率高效率高vv21()Jv)2(sin2v )cos2(sin)2(sin02201BLnkvII )732()cos2(sin22 SBIML )742(cos2sin221 sBisPMHLII HLPISS/ 3.2电光调制电光调制思考题思考题假设布拉格型声光调制器中产生的超声波功率假设布拉格型声光调制器中产生的超声波功率Ps与调制与调制信号信号Vs的平方成正比（即的平方成正比（即Ps=K*Vs2），问布拉格声光调），问布拉格声光调制器的一级衍射效率制器的一级衍射效率s是否与是否与Vs具有线性关系？如果不具有线性关系？如果不是线性关系，如何实现线性的声光强度调制？是线性关系，如何实现线性的声光强度调制？)742(cos2sin221 sBisPMHLII 答：布拉格声光调制器的一级衍射效率答：布拉格声光调制器的一级衍射效率s与与Vs不具有线不具有线性关系，在加偏压和小信号调制条件下可实现线性声性关系，在加偏压和小信号调制条件下可实现线性声光强度调制。光强度调制。