光调制器
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1. 把欲传输的信息加载于光波上，对光的参量（振 幅、频率、相位、偏振状态和传播方向等）进行 控制使其发生变化并携带信息的过程称为调制。 2. 一般应用最多的是对光的振幅调制。因为光强与 光的振幅平方成正比例，因此对光的振幅调制也 就是对光强的调制。 3. 调制的目的：对所需处理的信号或被传输的信息 做某种形式的变换，使之便于处理、传输和检测。
• 给克尔盒加以电压时， 盒中的介质则因有外电 场的作用而具有单轴晶 体的光学性质，光轴的 方向平行于电场。这时 ，通过它的平面偏振光 则改变其振动方向。所 以，经过起偏器P产生 的平面偏振光，通过克 尔盒后，振动方向就不 再与Q光轴垂直，而是 在Q光轴方向上有光振 动的分量，所以，此时 Q就有光输出了。
3、强度调制
强度调制由于具有易于实现，无解调失真等优点，因而 是人们大量使用的一种调制方法。
设调制信号为f (q ), 则调制后光强为： I = kf (q ) 可见能实现不失真解调。
• 振幅调制和强度调制的一个共同缺点就是易受到 干扰，如光源的漂移，传输信道的漂移等都可能 使光强发生变化，从而使信号受到干扰。 • 一种行之有效的方法就是所谓的二次调制，即先 将欲传递的信号调制成与振幅无关的形式，如频 率，脉冲等，然后再用这种经过预调制的信号对 光载波进行强度调制，这样所传递的信息便与光 强无关，从而大大提高了其抗干扰性。 • 另一种抑制光源波动影响的方法是设置参考通道， 从参考通道中提取波动（或漂移）的信息，再从 主信道中予以扣除。
由于发光强度I正比于振幅的平方，则有 I∝A2＝E2sin2(φ/2) 此式对于克尔盒和普克耳盒都适用，其中的φ随着盒中介 质的不同而不同。
对于具有克尔效应的介质，理论分析指出，o、e光通过 厚度为l的介质后，所产生的相位差为
φ＝2πklU 2 / λ d 2 式中，k称为克尔系数，与介质种类有关；U为加到克尔 盒两电极板上的电压；d为两电极板间的距离。可见，克 尔盒中φ与U的平方成线性关系。
当o、e光达到Q时，只有平行于Q光轴N的分量能 通过，垂直于N的分量则被阻挡。所以，通过Q的光 为 ExN＝-Exlsinβ EyN＝Eylcosβ EN＝ExN+EyN＝E[sin(ωt+φ)cosαcosβsinωtsinαsinβ]
可以证明，P与Q的设置，当α＝β＝π/4时 输出最强，此时上式变为 ENm＝Esin(φ/2)cos(ωt+φ/2) ＝Acos(ωt+φ/2) 式中，A＝Esin(φ/2)为通过检偏器Q的光振 动的振幅。
•电光晶体
在电场作用下，某些晶体的折射率会发生变 化，利用这种性质，可对入射到晶体中的光束 的强度、相位以及光束的出射方向进行控制， 此种晶体称为电光晶体。
§1-4 电光调制器件
• 电光效应：是指某些介质的折射率在外加电 场的作用下而发生变化的一种现象。一般可 以表示成如下形式：
1 D ( 2 )=aE+bE 2 n
• 设自然光经过P后所产生的平 面偏振光为 ：EM＝Esinωt 由于此光的传播方向垂直于 介质光轴，所以，它通过介 质时产生双折射。但是，这 个光的o光和e光在介质中的 折射率不同，而且o光的振动 方向垂直于主截面（光轴与 光线所构成的平面），e光的 振动方向在主截面内，所以， o光和e光在介质中的传播速 度不同。
I∝A2＝E2sin2(φ/2) φ＝2πklU 2 / λ d 2
克尔效应的时间响应特别快，可跟得上1010Hz的 电压变化，因此可用它来作高速的电光开关。如 果加到克尔盒上的电压是由其它物理量转换来的 调制信号，克尔盒的光输出就要随着信号电压而 变化，这时克尔盒就是电光调制器。 克尔盒中所用的介质，多数都是液体，但也有少 数固体，如铌酸钽钾和钛酸钡晶体等。半波电压 一般为数千伏。
外调制：
外调制方式
现代调制方式
现代调制器的工作基础是物质对外来作 用产生的各种物理效应，例如，电光效 应、声光效应、磁光效应等，本章将介 绍这三种调制器件中的电光调制。
第三部分 3.1 电光调制器的原理 • 电光调制器最重要的部分是电光晶体。电光晶 体放在两片正交偏振片之间。当光通过时，加 在晶体上的交变电压使折射率发生变化，通过 晶体的偏振光发生相位差，引起出射光强度变 化。这样，只要将电信号加到电光晶体上，光 便被调制成载有信息的调制光。 • 光在晶体中传播的性质可用折射率椭球来描述， 电场对光学介质的影响，是电场使介质的折射 率椭球主轴方向和大小发生变化。
光器的振荡参数，从而改变激光输出特性以实现调制。
· 内调制是指从发光器的内部采取措施，使光受到 的调制。 内调制的特点是： 1.结构简单，成本低； 2.带宽窄，小于2.5Gbps. 光源直接调制的缺点： 1.只能对半导体光源 进行直接调制； 2.对LED等的调制时的 瞬态特性存在电光延迟 和张弛振荡。
4、脉冲调制
脉冲调制和数字式调制(脉冲编码调制)在一种不连续状
态下进行的调制。
脉冲调制是用间歇的周期性脉冲序列作为载波，并使载 波的某一参量按调制信号规律变化的调制方法。
5、脉冲编码调制（数字式调制）
这种调制是把模拟信号先变成电脉冲序列，进而
变成代表信号信息的二进制编码，再对光载波进行
强度调制。 要实现脉冲编码调制，必须进行三个过程：抽样、 量化和编码。
2
对空间一固定点则有： E(t ) = E(0) f (q )sin(wc t +f 0 )
由此可见，即使能够对振幅进行线性调制， 解调出来的信号已变成二次函数，除非在 调制前先将欲传递的信息q进行预处理， 使其具有如下形式：
f (q ) = k q
1 ' 2
这样经调制后方能得到真实的原始信息。
• 在振幅调制时，若调制信号为具有周期性 结构的时变信号，则解调出来的信号将包 含有谐波成分，形成干扰和失真，这一点 尤其要注意。
克尔效应
• 指与电场二次方成正比的电感应双折射现象。
放在电场中的物质，由于其分子受到电力的作用 而发生偏转，呈现各向异性，结果产生双折射， 即沿两个不同方向，物质对光的折射能力有所不 同。 这一现象是1875年J.克尔发现的。后人称它 为克尔电光效应，或简称克尔效应。
• 克尔盒与普克耳盒
利用克尔效应制成的调 制器，称为克尔盒，其 中的光学介质为具有电 光效应的液体有机化合 物。 利用普克耳效应制成的 调制器，称为普克耳盒， 其中的光学介质为非中 心对称的压电晶体。普 克耳盒又有纵向调制器 和横向调制器两种。
2、频率调制和相位调制
调频或调相就是光载波的频率或相位随着调制信号 定义： 的变化规律而改变的振荡，统称为角度调制。 【频率调制】
若调制信号仍为一余弦函数，则调频波的总相角为：
则调制波的表达式为： 【相位调制】
相位调制就是载波中的相位角随调制信号的变化规律而变 化。
调相波的总相角：
则调相波的表达式为：
光发 射机
→
光学 信道
→
光接 收机
光电系统基本模型
主动式光电系统基本模型
接 光 光 光 受 检 电 光 → 调 → 学 → 透→ → 测 探 源 制 信 镜 电 测 器 道 路 系 器 统 光发射机 光接收机
第一部分
●1.1 各种调制方法的原理分析 （以振幅调制为例）
第二部分 ●2.1 光源直接调制 ●2.2 光源外部调制 第三部分 ●3.1 三种常用的调制器件（以电光调制为例）
• Q的光输出强弱，与盒中的介质性质、几何尺寸、 外加电压大小等因素有关。对于结构已确定的克 尔盒来说，如果外加电压是周期性变化的，则Q的 光输出必然也是周期性变化的。由此即实现了对 光的调制。
• 右图示出几个偏振量的方位 关系，其中，光的传播方向 平行于z轴（垂直于屏幕向 里）； • M和N分别为起偏器P和检偏 器Q的光轴方向，二者彼此 垂直； • α为M与y轴的夹角，β为N与y 轴的夹角，α+β＝π/2； • 外电场使克尔盒中电光介质 产生的光轴方向平行于x轴； 对前图a而言的几个量的方位关系图 • o光垂直于xz面，e光在xz面 内。
第一部分
●1.1各种调制方法的原理分析
光束wenku.baidu.com制按其调制的性质可分为调幅、调频、调相及强度调 制等。
1、振幅调制（AM）
振幅调制就是载波的振幅随调制信号的规律而变化的振荡， 定义： 简称调幅。 载波信号：
调制信号：
调幅波为：
三角关系展开
图1-1 调幅波频谱
（前提：不考虑偏振）： •调制前: E( z , t ) = E( z)sin(wc t +f 0 ) •调制后：E( z , t )=E( z) f (q )sin(wc t +f 0 ) •光强：I = I 0 f (q ) q代表欲传递的信息如压力，温度等, f (q )为调制信号
• 这两种光在介质的输入端是同 相的，而通过一定厚度的介质 达到输出端时，将要有一定的 相位差。因此，o光和e光在介 质输出端的表达式为： e光：Exl＝Esinωtsinα o光：Eyl＝Esin(ωt+φ)cosα 式中，下标l代表介质厚度，φ 代表o、e光通过厚度为l的介质 后所产生的相位差。
。
①电光延迟：输出光脉冲在时间上滞后于激励的电脉 冲。电光延迟时间(或开通延迟)，一般为纳秒量级。 ②张弛振荡：当电脉冲注入激光器之后，输出光脉冲 顶部出现衰减式的阻尼振荡，称为张弛振荡。
光收发一体模块（optical transceiver）
•2.2光的外调制
外调制是指发光器和调制器是分开设立的，使光在传播过程 中受到调制的一种方式。即激光形成之后，在激光器外的光路上 放置调制器，在调制器上加调制信号电压，改变调制器的物理特 性，当激光通过调制器时，就会使透过光波的某参量受到调制。 外调制不是改变激光器参数，而是改变已经输出的激光的物理性 质（强度、频率、相位、偏振等参数）。 其特点是，发光器与调制器没有内在联系，实行起来比较简 单，容易调整,且比内调的调制速率高(约一个数量级也就是10倍 的关系)。所以，现在光电装置中多数都采用外调制方式。调制 器的性能对调制质量影响很大，一般对调制器的要求是，性能稳 定，调制度高，损耗小，相位均匀，有一定的带宽等。
线性电光效应
二次电光效应
（克尔效应） （普克耳效应/一次电光效 应）） a,b为电光系数，它们由材料的晶格结构决定。
普克尔效应
•指折射率的变化与外加场强成正比（如压电 晶体）， 由德国晶体物理学家普克尔斯（F. Pockels）于1893年首先预期，后来在石英等 晶体得到证实。故又称为普克尔斯效应 。
概述
对于光电子系统，无论其具体结构如何，都有 一个共同的特点——利用光来传递信息。所谓光 波的调制就是将欲传递的信息加载到光波上的过 程。 光载波由于其频率极高 Hz，可能达到的有效 10 10 带宽大约为射频段的 倍，因此光载波所能携带 的信息量远高于无线电波，且利用光来传递信息 具有极高的保密性、抗干扰性。
几种电光调制器的基本结构图 a) 克尔盒 b) 纵调的普克耳盒
• 当不给克尔盒加电压时， 盒中的介质是透明的， 各向同性的.非偏振光 经过P后变为振动方向 平行P光轴平面的偏振 光。通过克尔盒时不改 变振动方向。到达Q时， 因光的振动方向垂直于 Q光轴而被阻挡（P、 Q分别为起偏器和检偏 器，安装时，它们的光 轴彼此垂直。），所以 Q没有光输出；
现作如下的讨论： 1）如果U=0，则φ=0，I=0。这是不给克尔盒加电压，Q无 光输出时的情形。 2）如果 U =d (λ/ 2kl) 1/2，则φ＝π，I∝E2。这是给克尔盒 加电压，而所加的电压又满足上式的情形，这时o、e光的 相位差为φ＝π，Q有最大的光输出。o、e光相位差等于π， 相应的光程差为λ/2，即(ne-no)l=λ/2。这时克尔盒的作用， 相当于一个1/2波片。所以，将满足这一条件的电压称为半 波电压，记以Uλ/2或Uπ。 3）如果0＜U＜Uλ/2，则0＜φ＜π，I∝E2sin2(φ/2)。这即是 介于以上二者之间的情形。Q将因φ的不同而要阻挡一部分 光，Q的光输出，将是以φ/2为参量，按正弦平方的规律变
第二部分
将信息加载到光波上有许多方法，依加载位置分 类可分为两大类：一类是用电信号去调制光源的驱 动电源；另一类是直接对光波进行调制。前者主要 用于光通讯，后者主要用于光传感。简称为：内调 制和外调制。
2.1 光的内调制(直接调制)
· 把承载信息的电信号作为驱动电流直接施加在激光器
上，在激光振荡过程中进行的，即以调制信号去改变激
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1. 把欲传输的信息加载于光波上，对光的参量（振 幅、频率、相位、偏振状态和传播方向等）进行 控制使其发生变化并携带信息的过程称为调制。 2. 一般应用最多的是对光的振幅调制。因为光强与 光的振幅平方成正比例，因此对光的振幅调制也 就是对光强的调制。 3. 调制的目的：对所需处理的信号或被传输的信息 做某种形式的变换，使之便于处理、传输和检测。
• 给克尔盒加以电压时， 盒中的介质则因有外电 场的作用而具有单轴晶 体的光学性质，光轴的 方向平行于电场。这时 ，通过它的平面偏振光 则改变其振动方向。所 以，经过起偏器P产生 的平面偏振光，通过克 尔盒后，振动方向就不 再与Q光轴垂直，而是 在Q光轴方向上有光振 动的分量，所以，此时 Q就有光输出了。
3、强度调制
强度调制由于具有易于实现，无解调失真等优点，因而 是人们大量使用的一种调制方法。
设调制信号为f (q ), 则调制后光强为： I = kf (q ) 可见能实现不失真解调。
• 振幅调制和强度调制的一个共同缺点就是易受到 干扰，如光源的漂移，传输信道的漂移等都可能 使光强发生变化，从而使信号受到干扰。 • 一种行之有效的方法就是所谓的二次调制，即先 将欲传递的信号调制成与振幅无关的形式，如频 率，脉冲等，然后再用这种经过预调制的信号对 光载波进行强度调制，这样所传递的信息便与光 强无关，从而大大提高了其抗干扰性。 • 另一种抑制光源波动影响的方法是设置参考通道， 从参考通道中提取波动（或漂移）的信息，再从 主信道中予以扣除。
由于发光强度I正比于振幅的平方，则有 I∝A2＝E2sin2(φ/2) 此式对于克尔盒和普克耳盒都适用，其中的φ随着盒中介 质的不同而不同。
对于具有克尔效应的介质，理论分析指出，o、e光通过 厚度为l的介质后，所产生的相位差为
φ＝2πklU 2 / λ d 2 式中，k称为克尔系数，与介质种类有关；U为加到克尔 盒两电极板上的电压；d为两电极板间的距离。可见，克 尔盒中φ与U的平方成线性关系。
当o、e光达到Q时，只有平行于Q光轴N的分量能 通过，垂直于N的分量则被阻挡。所以，通过Q的光 为 ExN＝-Exlsinβ EyN＝Eylcosβ EN＝ExN+EyN＝E[sin(ωt+φ)cosαcosβsinωtsinαsinβ]
可以证明，P与Q的设置，当α＝β＝π/4时 输出最强，此时上式变为 ENm＝Esin(φ/2)cos(ωt+φ/2) ＝Acos(ωt+φ/2) 式中，A＝Esin(φ/2)为通过检偏器Q的光振 动的振幅。
•电光晶体
在电场作用下，某些晶体的折射率会发生变 化，利用这种性质，可对入射到晶体中的光束 的强度、相位以及光束的出射方向进行控制， 此种晶体称为电光晶体。
§1-4 电光调制器件
• 电光效应：是指某些介质的折射率在外加电 场的作用下而发生变化的一种现象。一般可 以表示成如下形式：
1 D ( 2 )=aE+bE 2 n
• 设自然光经过P后所产生的平 面偏振光为 ：EM＝Esinωt 由于此光的传播方向垂直于 介质光轴，所以，它通过介 质时产生双折射。但是，这 个光的o光和e光在介质中的 折射率不同，而且o光的振动 方向垂直于主截面（光轴与 光线所构成的平面），e光的 振动方向在主截面内，所以， o光和e光在介质中的传播速 度不同。
I∝A2＝E2sin2(φ/2) φ＝2πklU 2 / λ d 2
克尔效应的时间响应特别快，可跟得上1010Hz的 电压变化，因此可用它来作高速的电光开关。如 果加到克尔盒上的电压是由其它物理量转换来的 调制信号，克尔盒的光输出就要随着信号电压而 变化，这时克尔盒就是电光调制器。 克尔盒中所用的介质，多数都是液体，但也有少 数固体，如铌酸钽钾和钛酸钡晶体等。半波电压 一般为数千伏。
外调制：
外调制方式
现代调制方式
现代调制器的工作基础是物质对外来作 用产生的各种物理效应，例如，电光效 应、声光效应、磁光效应等，本章将介 绍这三种调制器件中的电光调制。
第三部分 3.1 电光调制器的原理 • 电光调制器最重要的部分是电光晶体。电光晶 体放在两片正交偏振片之间。当光通过时，加 在晶体上的交变电压使折射率发生变化，通过 晶体的偏振光发生相位差，引起出射光强度变 化。这样，只要将电信号加到电光晶体上，光 便被调制成载有信息的调制光。 • 光在晶体中传播的性质可用折射率椭球来描述， 电场对光学介质的影响，是电场使介质的折射 率椭球主轴方向和大小发生变化。
光器的振荡参数，从而改变激光输出特性以实现调制。
· 内调制是指从发光器的内部采取措施，使光受到 的调制。 内调制的特点是： 1.结构简单，成本低； 2.带宽窄，小于2.5Gbps. 光源直接调制的缺点： 1.只能对半导体光源 进行直接调制； 2.对LED等的调制时的 瞬态特性存在电光延迟 和张弛振荡。
4、脉冲调制
脉冲调制和数字式调制(脉冲编码调制)在一种不连续状
态下进行的调制。
脉冲调制是用间歇的周期性脉冲序列作为载波，并使载 波的某一参量按调制信号规律变化的调制方法。
5、脉冲编码调制（数字式调制）
这种调制是把模拟信号先变成电脉冲序列，进而
变成代表信号信息的二进制编码，再对光载波进行
强度调制。 要实现脉冲编码调制，必须进行三个过程：抽样、 量化和编码。
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对空间一固定点则有： E(t ) = E(0) f (q )sin(wc t +f 0 )
由此可见，即使能够对振幅进行线性调制， 解调出来的信号已变成二次函数，除非在 调制前先将欲传递的信息q进行预处理， 使其具有如下形式：
f (q ) = k q
1 ' 2
这样经调制后方能得到真实的原始信息。
• 在振幅调制时，若调制信号为具有周期性 结构的时变信号，则解调出来的信号将包 含有谐波成分，形成干扰和失真，这一点 尤其要注意。
克尔效应
• 指与电场二次方成正比的电感应双折射现象。
放在电场中的物质，由于其分子受到电力的作用 而发生偏转，呈现各向异性，结果产生双折射， 即沿两个不同方向，物质对光的折射能力有所不 同。 这一现象是1875年J.克尔发现的。后人称它 为克尔电光效应，或简称克尔效应。
• 克尔盒与普克耳盒
利用克尔效应制成的调 制器，称为克尔盒，其 中的光学介质为具有电 光效应的液体有机化合 物。 利用普克耳效应制成的 调制器，称为普克耳盒， 其中的光学介质为非中 心对称的压电晶体。普 克耳盒又有纵向调制器 和横向调制器两种。
2、频率调制和相位调制
调频或调相就是光载波的频率或相位随着调制信号 定义： 的变化规律而改变的振荡，统称为角度调制。 【频率调制】
若调制信号仍为一余弦函数，则调频波的总相角为：
则调制波的表达式为： 【相位调制】
相位调制就是载波中的相位角随调制信号的变化规律而变 化。
调相波的总相角：
则调相波的表达式为：
光发 射机
→
光学 信道
→
光接 收机
光电系统基本模型
主动式光电系统基本模型
接 光 光 光 受 检 电 光 → 调 → 学 → 透→ → 测 探 源 制 信 镜 电 测 器 道 路 系 器 统 光发射机 光接收机
第一部分
●1.1 各种调制方法的原理分析 （以振幅调制为例）
第二部分 ●2.1 光源直接调制 ●2.2 光源外部调制 第三部分 ●3.1 三种常用的调制器件（以电光调制为例）
• Q的光输出强弱，与盒中的介质性质、几何尺寸、 外加电压大小等因素有关。对于结构已确定的克 尔盒来说，如果外加电压是周期性变化的，则Q的 光输出必然也是周期性变化的。由此即实现了对 光的调制。
• 右图示出几个偏振量的方位 关系，其中，光的传播方向 平行于z轴（垂直于屏幕向 里）； • M和N分别为起偏器P和检偏 器Q的光轴方向，二者彼此 垂直； • α为M与y轴的夹角，β为N与y 轴的夹角，α+β＝π/2； • 外电场使克尔盒中电光介质 产生的光轴方向平行于x轴； 对前图a而言的几个量的方位关系图 • o光垂直于xz面，e光在xz面 内。
第一部分
●1.1各种调制方法的原理分析
光束wenku.baidu.com制按其调制的性质可分为调幅、调频、调相及强度调 制等。
1、振幅调制（AM）
振幅调制就是载波的振幅随调制信号的规律而变化的振荡， 定义： 简称调幅。 载波信号：
调制信号：
调幅波为：
三角关系展开
图1-1 调幅波频谱
（前提：不考虑偏振）： •调制前: E( z , t ) = E( z)sin(wc t +f 0 ) •调制后：E( z , t )=E( z) f (q )sin(wc t +f 0 ) •光强：I = I 0 f (q ) q代表欲传递的信息如压力，温度等, f (q )为调制信号
• 这两种光在介质的输入端是同 相的，而通过一定厚度的介质 达到输出端时，将要有一定的 相位差。因此，o光和e光在介 质输出端的表达式为： e光：Exl＝Esinωtsinα o光：Eyl＝Esin(ωt+φ)cosα 式中，下标l代表介质厚度，φ 代表o、e光通过厚度为l的介质 后所产生的相位差。
。
①电光延迟：输出光脉冲在时间上滞后于激励的电脉 冲。电光延迟时间(或开通延迟)，一般为纳秒量级。 ②张弛振荡：当电脉冲注入激光器之后，输出光脉冲 顶部出现衰减式的阻尼振荡，称为张弛振荡。
光收发一体模块（optical transceiver）
•2.2光的外调制
外调制是指发光器和调制器是分开设立的，使光在传播过程 中受到调制的一种方式。即激光形成之后，在激光器外的光路上 放置调制器，在调制器上加调制信号电压，改变调制器的物理特 性，当激光通过调制器时，就会使透过光波的某参量受到调制。 外调制不是改变激光器参数，而是改变已经输出的激光的物理性 质（强度、频率、相位、偏振等参数）。 其特点是，发光器与调制器没有内在联系，实行起来比较简 单，容易调整,且比内调的调制速率高(约一个数量级也就是10倍 的关系)。所以，现在光电装置中多数都采用外调制方式。调制 器的性能对调制质量影响很大，一般对调制器的要求是，性能稳 定，调制度高，损耗小，相位均匀，有一定的带宽等。
线性电光效应
二次电光效应
（克尔效应） （普克耳效应/一次电光效 应）） a,b为电光系数，它们由材料的晶格结构决定。
普克尔效应
•指折射率的变化与外加场强成正比（如压电 晶体）， 由德国晶体物理学家普克尔斯（F. Pockels）于1893年首先预期，后来在石英等 晶体得到证实。故又称为普克尔斯效应 。
概述
对于光电子系统，无论其具体结构如何，都有 一个共同的特点——利用光来传递信息。所谓光 波的调制就是将欲传递的信息加载到光波上的过 程。 光载波由于其频率极高 Hz，可能达到的有效 10 10 带宽大约为射频段的 倍，因此光载波所能携带 的信息量远高于无线电波，且利用光来传递信息 具有极高的保密性、抗干扰性。
几种电光调制器的基本结构图 a) 克尔盒 b) 纵调的普克耳盒
• 当不给克尔盒加电压时， 盒中的介质是透明的， 各向同性的.非偏振光 经过P后变为振动方向 平行P光轴平面的偏振 光。通过克尔盒时不改 变振动方向。到达Q时， 因光的振动方向垂直于 Q光轴而被阻挡（P、 Q分别为起偏器和检偏 器，安装时，它们的光 轴彼此垂直。），所以 Q没有光输出；
现作如下的讨论： 1）如果U=0，则φ=0，I=0。这是不给克尔盒加电压，Q无 光输出时的情形。 2）如果 U =d (λ/ 2kl) 1/2，则φ＝π，I∝E2。这是给克尔盒 加电压，而所加的电压又满足上式的情形，这时o、e光的 相位差为φ＝π，Q有最大的光输出。o、e光相位差等于π， 相应的光程差为λ/2，即(ne-no)l=λ/2。这时克尔盒的作用， 相当于一个1/2波片。所以，将满足这一条件的电压称为半 波电压，记以Uλ/2或Uπ。 3）如果0＜U＜Uλ/2，则0＜φ＜π，I∝E2sin2(φ/2)。这即是 介于以上二者之间的情形。Q将因φ的不同而要阻挡一部分 光，Q的光输出，将是以φ/2为参量，按正弦平方的规律变
第二部分
将信息加载到光波上有许多方法，依加载位置分 类可分为两大类：一类是用电信号去调制光源的驱 动电源；另一类是直接对光波进行调制。前者主要 用于光通讯，后者主要用于光传感。简称为：内调 制和外调制。
2.1 光的内调制(直接调制)
· 把承载信息的电信号作为驱动电流直接施加在激光器
上，在激光振荡过程中进行的，即以调制信号去改变激