电光调制器

介质中光波的传播规律受介质折射率分布的限制，折射率分布与介电常数（电容）密切相关。晶体的折射率可以用施加的电场E的幂级数表示，即，或者写在公式中，γE是线性项，由该项引起的折射率变化称为线性电光学效果或普克尔斯效应;由次级bE2引起的折射率变化称为次级电光效应或克尔效应。
对于大多数电光晶体材料，主要影响比次级效应明显更明显，并且可以省略二次项。 1.电光晶体材料的选择调制晶体材料在调制效应中起着关键作用。
因此，在选择晶体材料时，应考虑几个因素：A。首先，光学性质良好，并且调制光波的透明度高。
吸收和散射损失小，晶体的折射率均匀，折射率的变化应满足Δn<10-4 / cm; B.其次，电光系数很大，因为调制器消耗的半波电压和功率分别是Γ63与γ632成反比。 C.此外，调制晶体还具有良好的物理和化学性质（主要是硬度，光损伤和系统，阈值，温度效应和潮解等）。
2.降低调制器功率损耗的方法由于KDP型电光晶体的半波电压高，为了减少功率损耗，可以串联连接n级晶体（即，光路串联连接，电路并联连接。一个纵向调制晶体的四个KD * P晶体串联连接，相同极性的电极耦合在一起，这样四个晶体对入射偏振光的两个分量的相位延迟具有相同的符号，然后晶体是x轴和y轴逐块旋转90°（例如，第二个晶体的x和y轴相对于第一个和第三个x和y轴旋转90°），因此，相位延迟被添加，相当于减少。
半波电压。然而，串联连接的晶体块的数量不应太大，以避免透射率太低或电容太大。
3.电光晶体尺寸的选择电光晶体的尺寸是指其长度和横截面尺寸。在KDP晶体的纵向应用中，尽管半波电压与晶体长度无关，但增加长度可以降低调制器的电容（因为Co =εA/ L）以扩宽频带，但长度越长，加工和调整精度要求越高，否则，晶体的光轴可能不会完全平行于光波的传播方向，并会受到晶体自然双折射的影响，从而增加了晶体的不稳定性。
调制器的相位延迟，所以L不能太长。横截面的尺寸主要由透明孔径的要求决定。
要使用激光作为传输信息的工具，我们必须首先解决如何向激光辐射添加传输信号的问题。将信息加载到激光辐射中的过程称为激光调制，完成该过程的设备称为激光调制器。
从调制的激光辐射恢复加载的信息的过程称为解调。因为激光器实际上仅起到“携带”的作用。
低频信号，它被称为载波，控制它的低频信号是我们所需要的。调制信号称为调制或调制光。
根据调制的性质，激光调制类似于无线电波调制，并且可以使用连续幅度调制，频率调制，相位调制和脉冲调制。形式，但激光调制大多使用强度调制。
强度调制基于光学载波电场的幅度的平方，并且输出激光辐射的强度根据调制信号的规律而变化。激光调制经常使用强度调制的原因主要是因为光接收机通常直接响应接收光强度的变化。
有许多激光调制方法。如机械调制，电光调制，声光调制，磁光调制和功率调制。
其中，电光调制器开关速度快，结构简单。因此，它们在激光调制技术和混合光学双稳态器件中具有广泛的应用。
电光调制可根据施加电场的方向分为纵向电光调制和横向电光调制。使用纵向电光效应的调制，称为纵向电光调制，使用横向电光效应的调制，称为横向电光调制。
在该系统中，原始速率数字信号电平的峰峰值仅为0.8V。由于数据速率大于2.5Gb / s的铌酸锂调制器的半波电压（Vp）高，因此需要驱动器来驱动调制器。
驱动器不仅必须具有宽的工作频带，而且还能够提供足够大的微波输出功率。例如，对于10 Gb / s，Vp = 5.5V调制器，驱动器需要具有75KHz至8GHz的工作频带和20dBm（100mW）的1dB输出功率。
生成速率驱动器非常困难，因此制作具有低Vp的调制器非常受欢迎。当然，调制器还需要具有其他良好的性能，例如低光学插入损耗，大消光比，小光反射损耗，弱电反射损耗和合适的啁啾参数。
电光调制器有许多用途。相位调制器可用于相干光纤通信系统，用于在密集波分复用光纤系统中产生多个光频率的梳状发生器，以及用于激光束的电光移频器。
电光调制器具有用于光纤有线电视（CATV）系统，无线通信系统中基站和中继站之间的光链路以及其他光纤模拟系统的良好特性。除了用于产生高重复率，非常窄的光脉冲或孤子的上述系统之外，电光调制器还用作先进雷达欺骗系统中的光子宽带微波移相器和移频器。
它被用作微波相控阵雷达中的光子时间延迟，用于光波分量分析仪，并测量弱微波电场。