电光调制实验报告
电光调制实验实验报告
电光调制实验实验报告【实验目的】1、掌握晶体电光调制的原理和实验方法2、学会利用实验装置测量晶体的半波电压，计算晶体的电光系数3、观察晶体电光效应引起的晶体会聚偏振光的干涉现象【实验仪器】铌酸锂晶体，电光调制电源，半导体激光器，偏振器，四分之一波片，接收放大器，双踪示波器【实验内容及步骤】一、调整光路系统1、调节三角导轨底角螺丝，使其稳定于调节台上。
在导轨上放置好半导体光源部分滑块，将小孔光栏置于导轨上，在整个导轨上拉动滑块，近场远场都保证整个光路基本处于一条直线，即使光束通过小孔。
放上起偏振器，使其表面与激光束垂直，且使光束在元件中心穿过。
再放上检偏器，使其表面也与激光束垂直，转动检偏器，使其与起偏器正交，即，使检偏器的主截面与起偏器的主截面垂直，这时光点消失，即所谓的消光状态。
2、将铌酸锂晶体置于导轨上，调节晶体使其x轴在铅直方向，使其通光表面垂直于激光束（这时晶体的光轴与入射方向平行，呈正入射），这时观察晶体前后表面查看光束是否在晶体中心，若没有，则精细调节晶体的二维调整架，保证使光束都通过晶体，且从晶体出来的反射像与半导体的出射光束重合。
3、拿掉四分之一波片，在晶体盒前端插入毛玻璃片，检偏器后放上像屏。
光强调到最大，此时晶体偏压为零。
这时可观察到晶体的单轴锥光干涉图，即一个清楚的暗字线，它将整个光场分成均匀的四瓣，如果不均匀可调节晶体上的调整架。
如图四所示4、旋转起偏器和检偏器，使其两个相互平行，此时所出现的单轴锥光图与偏振片垂直时是互补的。
如图五所示图四图五6、晶体加上偏压时呈现双轴锥光干涉图，说明单轴晶体在电场作用下变成双轴晶体，即电致双折射。
如图六所示7、改变晶体所加偏压极性，锥光图旋转90度。
如图七所示图六图七8 只改变偏压大小时，干涉图形不旋转，只是双曲线分开的距离发生变化。
这一现象说明，外加电场只改变感应主轴方向的主折射率的大小、折射率椭球旋转的角度和电场大小无关。
二、依据晶体的透过率曲线(即T-V曲线)，选择工作点。
电光调制实验.doc
其长短半轴的长度 和 分别等于波法线沿 ,电位移图2-1晶体折射率椭球
矢量振动方向分别与 和 平行的两个线偏振光的折射率 和 。显然 、 、 三者互相垂直,如果光波的传播方向 平行于x轴,则两个线偏光波的折射率等于 和 。同样当 平行于y轴和z轴时,相应的光波折射率亦可知。
(14)
通过检偏器出射的光,是这两分量在y轴上的投影之和
(15)
其对应的输出光强 ,可写成
(16)
由式(13)、(16),光强透过率T为
(17)
(18)
由此可见,δ和V有关,当电压增加到某一值时, 、 方向的偏振光经过晶体后产生 的光程差,位相差 ,这一电压叫半波电压,通常用 或 表示。 是描述晶体电光效应的重要参数,在实验中,这个电压越小越好,如果 小,需要的调制信号电压也小,根据半波电压值,可以预计出电光效应控制透过强度所需电压。由式(18)得
当晶体上加上电场后,折射率椭球的形状、大小、方位都发生变化,椭球的方程变为
(3)
只考虑一次电光效应,式(3)与式(2)相应项的系数之差和电场强度的一次方成正比。由于晶体的各向异性,电场在x、y、z各个方向上的分量对椭球方程的各个系数的影响是不同的,用下列形式表示：
(4)
式(4)是晶体一次电光效应的普遍表达式,式中 叫做电光系数(i=1,2,…,6；j=1,2,3),共有18个,Ex、Ey、EZ是电场E在x、y、z方向上的分量。式(4)可写成矩阵形式：
本实验只做 晶体的横向电光强度调制实验。 晶体属于三角晶系,3m晶类,主轴z方向有一个三次旋转轴,光轴与z轴重合,是单轴晶体,折射率椭球是旋转椭球,其表达式为
(6)
式(6)中 和 分别为晶体的寻常光
电光调制试验
2π
V 1 3 l • ne − no + no r6 z E Z ，又 E Z = ， d 2 λ
π l 3 • no r6 zV 。 λ λ d 上式前項與外加電壓無關，是由 KDP 自然雙折射效應所造成的相位移。其後項才是與外 加電場成正比的電光效應。因為 (ne − no ) 項的存在，使相位差 δ 對溫度極端敏感，故不可單 獨使用。 為了減少 45°－Z 切割 KDP 晶體的橫向效應中，自然雙折射的延遲現象，該種晶體在使用 時，經常成對出現，垂直偏極光與水平偏極光通過此晶體的相位延遲分別為
電光調制實驗-2
近代光學實驗
圖二
EOM 內部結構示意圖
2 2 設光通過 P1 後，強度為 2 AO （即 I in ＝2 AO ） ，當其通過 KDP 晶體後，依垂直與水平兩振
動方向，分成快慢兩個分量，二者間的相位差 δ =
2π
λ
•
l 3 • no r6 zV ，因 Vλ d
2
=
λd
2 ln 3 o r6 z
，則
δ=
V π ……（＊） Vλ 2
落在檢偏鏡上的兩個光波，波方程式可分別表示如下： E Z = AO e iωt ， EY ' = AO e i (ωt −δ ) 。設
通過 P2 後，光的振幅為 E P 2 ，是上述兩個電場在 P2 偏振軸上的分量和，則 E P 2 可表示為： EP2 = A 2 2 AO e iωt − AO e i (ωt −δ ) = o e iωt 1 − e iδ 。光感知器接收到的是光的強度 I out ，則 2 2 2
δ=
2π
•
l 的比值 ， 大幅降低了橫向效應 Vλ 2 的驅動電壓。 d 又因外加電場方向恆與入射光方向垂直，晶體又不需要蒸鍍昂貴的透明電極，使得在實用上
光电调制实验报告
佛山科学技术学院实验报告课程名称实验项目专业班级姓名学号指导教师成绩日期年月日图 1 折射率椭球为椭球三个主轴方向上的折射率，称为主折射率。
当晶体加上电场后，折射率椭球的形状、大小、方位都发生变化，椭球方程变成图2xy坐标系内琼斯矩阵的表达式：图4 线性电光效应振幅调制器的特性曲线(a ) (b )图 6 晶体调制曲线③直流偏压U 0在0伏附近或在πU 附近变化时，由于工作点不在线性工作区，输出波形将失真。
图7 晶体的电光调制实验装配图1/4波片和电光晶体，利用单轴晶体锥光干涉图来调节激光沿晶体光轴入射。
采用光学调节方法使激光与每一个光学元件及晶体同轴等高，让激光束通过各光学元件的中心和晶体的轴心。
固定起偏器于某个位置（如0°），旋转检偏器使其输出消光（起偏器与检偏器的偏振轴方向垂直）信号的两倍时，记下直流电压V1，拍摄调制信号与解调信号波形。
② 保持光路不变，打开高压开光，从零开始逐步增大直流电压，当调信号频率第二次出现倍频失真时，拍摄调制信号与解调信号波形，记下直流电压V2。
由V2V1得到半波电压V ，并与式（29-8）计算的V 理论值比较，计算相对误差。
将光路上的探测器换成功率计，打开电光调制开关（正弦调制开关一定要处于关闭状态），加在晶体上的电压从零开始，逐渐增大，加在晶体上的电压有电源面板上的数字表读出，每隔20V 记录一次功率计上面的读数，将数据填入表，作出调制曲线。
求出半波电压πU 。
（输出的光强将会出现极小值和极大值，相邻的极小值和极大值对应的直流电压之差即使半波电压πU ）（2）用4λ波片改变工作点，观察输出特性关闭晶体的直流电压，在晶体和偏振片之间放入1/4波片。
绕光轴缓慢旋转1/4波片，当波片的快慢轴平行于晶体的感应轴x '、y '方向时，输出光线性调制；当波片的快慢轴分别平行于晶体的x 、y 轴时，输出光出现“倍频”失真。
1/4波片旋转一周，将出现四次线性调制和四次倍频失真，拍摄线性调制和倍频失真时调制信号与解调信号波形。
光调制演示实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解光调制的原理和过程。
2. 学习使用光调制器进行信号调制。
3. 分析调制信号的频率、幅度和相位变化。
4. 掌握光调制在通信系统中的应用。
二、实验原理光调制是利用光波来携带信息的一种技术，它通过改变光波的某一参数（如幅度、频率、相位等）来实现信息的传输。
本实验中，我们主要研究幅度调制（AM）和频率调制（FM）两种调制方式。
1. 幅度调制（AM）：在AM调制中，信息信号（如声音、图像等）与载波信号相乘，产生一个调制信号。
调制信号的幅度随信息信号的变化而变化，而频率和相位保持不变。
2. 频率调制（FM）：在FM调制中，信息信号与载波信号的频率相乘，产生一个调制信号。
调制信号的频率随信息信号的变化而变化，而幅度和相位保持不变。
三、实验仪器与设备1. 光源：激光器或LED光源2. 调制器：光调制器（如光强度调制器、相位调制器等）3. 信号发生器：用于产生信息信号4. 光探测器：用于检测调制后的光信号5. 数据采集与分析系统：用于分析调制信号的频率、幅度和相位变化四、实验步骤1. 搭建实验系统：将光源、调制器、信号发生器、光探测器和数据采集与分析系统连接成一个完整的实验系统。
2. 进行幅度调制实验：a. 设置信号发生器产生一个低频正弦波信号作为信息信号。
b. 将信息信号输入到光调制器，调节调制器参数，使信息信号与载波信号进行AM调制。
c. 将调制后的光信号输入到光探测器，采集调制信号的频率、幅度和相位变化。
3. 进行频率调制实验：a. 设置信号发生器产生一个低频正弦波信号作为信息信号。
b. 将信息信号输入到光调制器，调节调制器参数，使信息信号与载波信号进行FM调制。
c. 将调制后的光信号输入到光探测器，采集调制信号的频率、幅度和相位变化。
4. 分析实验数据：使用数据采集与分析系统对实验数据进行处理和分析，得到调制信号的频率、幅度和相位变化曲线。
五、实验结果与分析1. 幅度调制实验结果：实验结果显示，调制信号的幅度随信息信号的变化而变化，而频率和相位保持不变。
3晶体的电光效应与电光调制_实验报告
晶体的电光效应与光电调制实验目的：1) 研究铌酸锂晶体的横向电光效应，观察锥光干涉图样，测量半波电压； 2) 学习电光调制的原理和试验方法，掌握调试技能； 3) 了解利用电光调制模拟音频通信的一种实验方法。
实验仪器：1) 晶体电光调制电源 2) 调制器 3) 接收放大器实验原理简述：某些晶体在外加电场的作用下，其折射率将随着外加电场的变化而变化，这种现象称为光电效应。
晶体外加电场后，如果折射率变化与外加电场的一次方成正比，则称为一次电光效应，如果折射率变化与外加电场的二次方成正比，则称为二次电光效应。
晶体的一次光电效应分为纵向电光效应和横向电光效应 1、 电光调制原理 1) 横向光电调制如图入射光经过起偏器后变为振动方向平行于x 轴的线偏振光，他在晶体感应轴x ’,y’上的投影的振幅和相位均相等，分别设为wt A e x cos 0'= wt A e y cos 0'=用复振幅表示，将位于晶体表面（z=0）的光波表示为A E x =)0(' A E y =)0(' 所以入射光的强度为 22'2'2)0()0(A E E E E I y x i =+=•∝ 当光通过长为l 的电光晶体后，x’,y’两分量之间产生相位差 A l E x =)(' δi y Ae l E -=)('通过检偏器出射的光，是这两个分量在y 轴上的投影之和()1245cos )()('0-=︒=-δδi i y y eA e l E E其对应的输出光强I t 可写为 ()()[]2sin 2*2200δA E E I y y t =•∝由以上可知光强透过率为2sin 2δ==i t I I T 相位差的表达式 ()dlVr n l n ny x 2230''22λπλπδ=-=当相位差为π时 ⎪⎭⎫ ⎝⎛=l d r n V n 22302λ由以上各式可将透过率改写为 ()wt V V V V VT m sin 2sin 2sin 022+==ππππ可以看出改变V0或Vm ，输出特性将相应变化。
实验二电光调制实验
一、實驗目的：1.了解熟悉電光效應(Electro-Optical Effect)。
2.接觸非線性光學（Nonlinear Optics）題材。
二、實驗內容：1.KDP光調製(EOM)組基本特性的測量。
2.EOM對頻率的響應。
三、實驗器材：1.He-Ne laser2.Polarizer (P1, P2)3.Pockels cell (內為KDP晶體)4.高壓電源供應器5.光度計6.光具座7.示波器8.波形產生器9.信號放大器 (OP amp)四、原理：1.電光晶體中的折射率分布可用橢球表示如下2.若外加電場，則會使折射率改變，方程式必須改變為3.外加電場與折射率的關係可用矩陣表示如r ij為電光係數4.利用晶體的對稱性可使多個電光係數為零，故矩陣成為5.若電場只加在Z軸上，則橢球方程式為：由此可知外加電場在Z軸上，會使橢球繞Z軸轉動一個角度θ，X軸及Y 軸轉到了X’及Y’6.其中座標轉換的關係式為7.代入橢球方程式若θ＝45°8.與正橢球比較由近似可得------（*）9. 橫向效應用45°-Z 切割的晶體，在Z 軸加上電場使晶體成為電致雙晶軸晶體。
因晶體是45°切割，所以新建立的光軸X ’、Y ’就是立方體的邊。
將一平面偏極光垂直Y ’Z 平面入射，因偏振面與Z 軸夾了45°角且'Y Z n n ，因此光波會被分成E z 及E Y ’兩個分量。
在通過晶體之後，兩分量之間的相位差為將（*）代入式子的第一項是晶體的自然雙折射效應所造成的相位移，其對溫度極敏感，所以一般我們都是將此種晶體成對使用。
圖1 KDP 自然雙折射的利用裝置圖10.垂直偏極光與水平偏極光通過晶體之後所造成的相位延遲為其相位差為因此只要提高dl的值即可降低趨動電壓，且外加電場與入射光方向垂直，所以不需用到透明電極，可大幅降低成本。
五、 裝置圖：1. KDP 光調製(EOM)組，基本特性的測量：圖2電光調制實驗裝置圖2. 加補償器之裝置圖圖3 加補償器的裝置圖六、實驗步驟：1.KDP光調製（EMO）組，基本特性量測：(1)依照圖2.1的次序，將各光學元件與電路安裝完成，且完成光學路徑的準直工作。
电光调制实验报告误差分析
电光调制实验报告误差分析
电光调制实验是一种常见的光学实验，在实验测量过程中难免会出现误差。
常见的误差包括系统误差和随机误差。
系统误差主要来自于实验仪器、测量方法和实验人员等方面的不确定性，例如电光调制器的偏置电压的精度、光路的稳定性、探测器的灵敏度等。
系统误差具有一定的规律性，可以通过对实验仪器的校准和测量方法的改进来减小。
随机误差是由一系列不可预测的因素导致的误差，例如环境条件的变化、仪器的波动、人为误差等。
随机误差是不可避免的，但可以通过多次测量并取平均值来降低其影响。
在进行电光调制实验时，还需注意实验得到的原始数据是否有效、是否存在异常值等。
在数据处理过程中应该排除这些无效数据，并对数据进行平滑处理和误差分析。
此外，还需要注意实验的恒定条件，例如光源的稳定性和干扰物的消除等。
总之，电光调制实验中的误差分析应该综合考虑系统误差和随机误差，正确处理实验数据并减小误差的影响。
电光调制实验报告小结
电光调制实验报告小结引言电光调制是一种利用电场来调制光的相位和强度的技术，在通信领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过搭建电光调制系统并进行实验验证，探究电场对光调制的影响，实验结果对理解和应用电光调制技术具有重要意义。
实验方法1. 实验材料：激光器、调制器、接收器、电源等。
2. 搭建电光调制系统：将激光器的输出光传入调制器中，通过调制器内的电场对光进行调制，调制完的光被接收器接收。
3. 测量和记录实验数据：测量接收器接收到的光强，并记录输入的电场强度。
实验结果分析实验1：电场对光强的影响在电场未加之前，接收器检测到的光强为I0。
在电场加上不同的电压后，记录对应的光强I，并计算光强的变化率ΔI/I0。
实验结果如下：电场强度(V/m) 光强变化率ΔI/I0-0 0100 0.2200 0.4300 0.6400 0.8500 1从实验结果可以看出，电场的增大对光强的调制效果逐渐增强。
当电场为0时，光强不受到电场的影响；当电场增加到500 V/m时，光强变为原来的2倍，光强的调制效果达到最大。
实验2：电场对光相位的影响在电场未加之前，激光器的输出相位作为参考相位。
在电场加上不同的电压后，测量和记录光的相位，并计算相位的偏移Δφ。
实验结果如下：电场强度(V/m) 相位偏移Δφ-0 0100 0.2π200 0.4π300 0.6π400 0.8π500 π从实验结果可以看出，电场的增大对光相位的调制效果逐渐增强。
当电场为0时，光相位不受到电场的影响；当电场增加到500 V/m时，光相位经历了一个完整的π的偏移。
实验3：光强和相位的联合调制效果通过同时加上电场和光的相位调制器，记录不同电场强度下的光强和相位变化情况。
实验结果如下：电场强度(V/m) 相位偏移Δφ光强变化率ΔI/I0-0 0 0100 0.2π0.2200 0.4π0.4300 0.6π0.6400 0.8π0.8500 π 1从实验结果可以看出，电场和光的相位调制器的联合调制效果是光强和相位调制的叠加效果。
电光调制实验
實驗二~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~主筆實驗二電光調制實驗一、實驗目的：1.了解熟悉電光效應(Electro-Optical Effect)。
二、實驗內容：1.KDP光調製(EOM)組基本特性的測量2.EOM對頻率的響應三、實驗原理：電光效應(electro-optic effect)早在年就由普克爾(Pockels)發現，所以又稱普克爾效應，它是由電場的一次項所引起的折射率變化而產生，是一線性的電光效應，其時間響應可達飛秒量級。
基本上，此效應是將電場加在晶體上，改變其介電張量(dielectric tensor)，因而使通過此晶體的光極化方向被調整，再利用極化器(polarizer)及分析器(analyzer) ，使極化之調變轉換成光振幅之調變，因此調變正比於外加電場。
普克爾效應只發生在光學性質是各向異性(anisotropic)的晶體中，也就是不具中心對稱的晶體才有此效應，例如：砷化鎵(GaAs)、鉭酸鋰(LiTaO3)、鈮酸鋰(LiNbO3)、鋅化銻(ZnTe)等，而矽(Si)則無此效應。
由於普克爾效應的反應速度極快，因此與超快雷射結合後，亦可作高頻電子電路的量測，可利用半導體基底(substrate)本身的普克爾效應.，或是利用電光晶體，作成一針頭的形狀靠近待測電路，來偵測電路上的電場。
利用此效應的優點是量測的位置較有彈性，甚至積體電路的表面有保護層(passivation)時，亦可做量測，缺點則是靈敏度較差，因此，偵測出之信號雜訊較大。
對一些特定的積體電路，如：天線即主動元件等，其電場方向之量測亦很重要，利用普克爾效應也可做到。
四、實驗器材:1.He-Ne laser2.Polarizer (P1, P2)3.Pockels cell (內為KDP晶體)4.高壓電源供應器5.光度計6.光具座7.示波器8.波形產生器9.信號放大器(OP amp)五、實驗步驟：1.KDP光調製(EOM)組，基本特性的測量：(1)實驗裝置圖：圖2.1 電光調制實驗裝置圖(2)依照圖2.1的次序，將各光學元件與電路安裝完成，且完成光學路徑的準直工作。
电光调制实验
电光调制实验实验⼆⼗⼆电光调制特性测试及分析报告⼈陆盛阳0 同组⼈张旭时间 2011/10/10 ⼀、实验⽬的1、了解铌酸锂晶体的⼀级电光效应。
2、观察单轴晶体、双轴晶体的偏振⼲涉图。
3、掌握电光调制器的⼯作原理。
4、测定直流输出特性曲线,即T-V 曲线。
5、⽤四分之⼀波⽚选择⼯作点。
⼆、实验仪器(仪器名称及仪器编号) 电光调制实验仪三、实验原理及内容（简略叙述）在外加电场的作⽤下，晶体的折射率或双折射性质发⽣改变的现象成为电光效应。
外电场作⽤下的光电晶体犹如⼀块波⽚，它的位相延迟随外加电场的⼤⼩⽽变，随之引起偏振态的变化，从⽽使得检偏器出射光的振幅或强度受到调制。
当外加电压使晶体产⽣的相位差δ达到Л时，晶体相当于⼀块半波⽚，此时透过光强为极⼤值，所加电压为晶体的半波电压。
半波电压与电光系数的关系公式如下：V π=（22302γλn ）l dV π为半波电压、n0为O 光折射率、γ22为电光系数λ为半导体激光波长、 d 为铌酸锂晶体的厚度、l 为铌酸锂晶体的长度。
由于透射率与电压的⾮线性关系若不选择合适的⼯作点和调制电压的幅值会使输出的光信号相对于输⼊信号产⽣⾮线性失真。
四、实验步骤及现象1 晶体的安装：⽤棉花球蘸少许酒精擦净放晶体的电极，然后放置晶体和铝电极，⽤弹⽚固定在可调平台上，弹⽚接触到铝电极后，不能压的太紧，以免压断晶体，或给晶体施加压⼒。
调整晶体光轴与光源的光轴重合，不许触摸晶体两个⼩端⾯（⼀端是⼊射⾯、另⼀端是出射⾯），以免影响实验效果。
2 调整光路，观察锥光图：2-1 把导轨置于底座很稳的台⾯上，调整四个螺钉使导轨成⽔平将其锁紧。
2-2 在导轨⼀端放置⼀个滑座，将半导体激光器及可调⽀架固定在滑座上。
打开激光器电源盒上的开关，旋转镜头，调整光斑的⼤⼩。
以求得质量较好的光斑，尽量将光斑调⼩。
（旋转盒上的旋钮可调光斑强弱）。
2-3 可调平台放置在导轨上距光源200mm左右，调整激光器的⽀架使激光束与晶体等⾼，平台的四个螺钉可进⾏升降调整。
电光调制实验实验报告
电光调制实验实验报告【实验目的】1、掌握晶体电光调制的原理和实验方法2、学会利用实验装置测量晶体的半波电压，计算晶体的电光系数3、观察晶体电光效应引起的晶体会聚偏振光的干涉现象【实验仪器】铌酸锂晶体，电光调制电源，半导体激光器，偏振器，四分之一波片，接收放大器，双踪示波器【实验内容及步骤】一、调整光路系统1、调节三角导轨底角螺丝，使其稳定于调节台上。
在导轨上放置好半导体光源部分滑块，将小孔光栏置于导轨上，在整个导轨上拉动滑块，近场远场都保证整个光路基本处于一条直线，即使光束通过小孔。
放上起偏振器，使其表面与激光束垂直，且使光束在元件中心穿过。
再放上检偏器，使其表面也与激光束垂直，转动检偏器，使其与起偏器正交，即，使检偏器的主截面与起偏器的主截面垂直，这时光点消失，即所谓的消光状态。
2、将铌酸锂晶体置于导轨上，调节晶体使其x轴在铅直方向，使其通光表面垂直于激光束（这时晶体的光轴与入射方向平行，呈正入射），这时观察晶体前后表面查看光束是否在晶体中心，若没有，则精细调节晶体的二维调整架，保证使光束都通过晶体，且从晶体出来的反射像与半导体的出射光束重合。
3、拿掉四分之一波片，在晶体盒前端插入毛玻璃片，检偏器后放上像屏。
光强调到最大，此时晶体偏压为零。
这时可观察到晶体的单轴锥光干涉图，即一个清楚的暗字线，它将整个光场分成均匀的四瓣，如果不均匀可调节晶体上的调整架。
如图四所示4、旋转起偏器和检偏器，使其两个相互平行，此时所出现的单轴锥光图与偏振片垂直时是互补的。
如图五所示图四图五6、晶体加上偏压时呈现双轴锥光干涉图，说明单轴晶体在电场作用下变成双轴晶体，即电致双折射。
如图六所示7、改变晶体所加偏压极性，锥光图旋转90度。
如图七所示图六图七8 只改变偏压大小时，干涉图形不旋转，只是双曲线分开的距离发生变化。
这一现象说明，外加电场只改变感应主轴方向的主折射率的大小、折射率椭球旋转的角度和电场大小无关。
二、依据晶体的透过率曲线(即T-V曲线)，选择工作点。
电光调制实验实验报告
电光调制实验实验报告一、实验目的通过本次实验，学生将能够掌握电光调制器的基本原理、工作方式及其在通信中的应用。
二、实验仪器设备1. 光源：激光管2. 实验桌3. PCS2814型电光调制器4. 准直器5. 直流电源6. 光电探测器7. 示波器三、实验原理电光调制器是一种通过在光传输介质中加入直流或低频信号来改变光强度的设备。
可以用于光电通信、激光雷达、医学成像等领域。
电光调制器根据调制原理的不同分为两种：强度调制和相位调制。
其中，强度调制通过改变光强度来实现信息传输，相位调制则是改变光波的相位而传输信息。
在强度调制中，光信号传输的过程可以分为两个步骤：1.信号电流模拟调制通过窄带高频电信号调制直流偏置电压，生成相应的光信号。
这样调制后的光信号频率范围集中在带宽较窄的低频范围内。
2.对光强进行调制将调制后的光信号通过调制后器的光口，再经准直器射到检测器上，检测器能将光电转换为电信号，这样就能获得来自光传输介质的有效信号。
四、实验步骤1. 搭建实验装置：将激光管、电光调制器、准直器和光电探测器依次放置在实验台上，随后将它们连接起来，准确设置检测器到准直器的距离，为了获得最佳的工作效果，排除光学信号串扰和反射的影响，准直器进行精细调整。
2. 测试无调制状态下的光强度：通过开启激光管，取得光电探测器采集的光强度数据，这里需要使用示波器进行监测和测量，并记录数据。
通过调节电流模拟信号源，模拟调制电流信号，然后通过调制器进行传输，观察并记录数据变化，比较与无调制状态下的光强度数据变化情况。
4. 可用性测试：根据测试结果，可以判断电光调制器中的效果如何，以及它是否适合于实际应用。
五、实验结果分析通过对实验数据的可视化分析，可以看出，电光调制器能够通过调制电流控制光传输介质内关联的光强度，这样就能够实现由电信号到光信号的转化。
在本实验中，使用的是单调制强度调制电路，因此，仅仅是将高频电流信号作用于调制器，就能够将开关的信号传输到光传输介质内，转化成可用的数字信号，这样就实现了从电信号到光信号的转换。
实验 电光 声光调制
实验一电光调制1.一、实验目的:2.了解电光调制的工作原理及相关特性；3.掌握电光晶体性能参数的测量方法；二、实验原理简介:某些光学介质受到外电场作用时, 它的折射率将随着外电场变化, 介电系数和折射率都与方向有关, 在光学性质上变为各向异性, 这就是电光效应。
电光效应有两种, 一种是折射率的变化量与外电场强度的一次方成比例, 称为泡克耳斯（Pockels）效应；另一种是折射率的变化量与外电场强度的二次方成比例, 称为克尔（Kerr）效应。
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。
利用泡克耳斯效应制成的调制器, 称为泡克耳斯盒, 其中的光学介质为非中心对称的压电晶体。
泡克耳斯盒又有纵向调制器和横向调制器两种, 图1是几种电光调制器的基本结构形式。
图1: 几种电光调制器的基本结构形式a) 克尔盒 b) 纵调的泡克耳斯盒 c) 横调的泡克耳斯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光轴的平面偏振光。
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；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。
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。
泡克耳斯盒里所装的是具有泡克耳斯效应的电光晶体, 它的自然状态就有单轴晶体的光学性质, 安装时, 使晶体的光轴平行于入射光线。
电光声光调制_实验报告
一、实验目的1. 理解电光调制和声光调制的原理及基本过程。
2. 掌握电光调制器和声光调制器的实验操作方法。
3. 分析实验数据，验证电光调制和声光调制的基本特性。
二、实验原理1. 电光调制原理电光调制是利用电光效应，即某些晶体在外加电场的作用下，其折射率将发生变化，从而改变光波的传输特性。
电光调制器主要由调制晶体、电极、光源和探测器组成。
当电场施加在调制晶体上时，光波的强度、相位或偏振状态会发生变化，从而实现对光信号的调制。
2. 声光调制原理声光调制是利用声光效应，即光波在介质中传播时，被超声波场衍射或散射的现象。
声光调制器主要由声光介质、电声换能器、吸声（或反射）装置及驱动电源等组成。
当超声波在介质中传播时，会引起介质的弹性应变，从而形成折射率光栅，使光波发生衍射现象。
通过控制超声波的强度、频率和相位，可以实现对光信号的调制。
三、实验仪器与装置1. 电光调制实验实验仪器：电光调制器、光源、探测器、示波器、信号发生器、直流电源等。
实验装置：将光源发出的光束通过调制晶体，然后经探测器接收，通过示波器观察调制后的光信号。
2. 声光调制实验实验仪器：声光调制器、光源、探测器、示波器、信号发生器、超声波发生器等。
实验装置：将光源发出的光束通过声光介质，然后经探测器接收，通过示波器观察调制后的光信号。
四、实验步骤1. 电光调制实验（1）将光源发出的光束通过调制晶体，调节直流电源，使电场施加在调制晶体上。
（2）观察示波器上的光信号，记录调制后的光信号波形。
（3）改变调制信号频率和幅度，观察调制效果。
2. 声光调制实验（1）将光源发出的光束通过声光介质，调节超声波发生器，产生超声波。
（2）观察示波器上的光信号，记录调制后的光信号波形。
（3）改变超声波频率和强度，观察调制效果。
五、实验数据与分析1. 电光调制实验（1）记录调制后的光信号波形，分析调制频率、幅度与调制效果的关系。
（2）分析电光调制器的调制带宽、调制深度等特性。
最新电光调制实验实验报告
最新电光调制实验实验报告实验目的：本实验旨在探究电光调制器的工作原理及其在光通信中的应用。
通过实验，我们将了解电光效应的基本理论，并观察电光调制器如何根据外加电压的变化调制光信号。
实验原理：电光效应是指某些晶体材料在外加电场作用下，其折射率发生变化的现象。
这种变化可以通过改变通过晶体的光波的相位或强度来实现对光信号的调制。
在本实验中，我们将使用液晶材料作为电光调制器，通过改变施加在其上的电压来控制光的透过率。
实验设备：1. 激光源（如氦氖激光器）2. 电光调制器（液晶调制器）3. 光电探测器（如光电二极管）4. 电源及电压调节器5. 光束准直器和光束分析仪6. 数据采集系统实验步骤：1. 搭建实验装置，确保激光源发出的光束经过电光调制器，并被光电探测器接收。
2. 调整激光源，使其发出稳定的光束，并保证光束完全通过电光调制器。
3. 将光电探测器连接到数据采集系统，以便记录光强度的变化。
4. 打开电源，逐渐增加施加在电光调制器上的电压，并记录不同电压下光电探测器的输出信号。
5. 分析数据，绘制电压与光强度之间的关系曲线，观察电光调制效果。
6. 通过改变激光的波长，重复步骤4和5，研究波长对电光调制效果的影响。
实验结果：实验数据显示，随着施加电压的增加，光电探测器接收到的光强度呈现出周期性变化，这与电光调制器的调制特性相符。
在特定电压下，光强度达到最小值，表明此时调制器对光信号实现了有效调制。
通过改变激光波长，发现不同波长的光在相同的电压下表现出不同的调制深度，这与液晶材料的光谱特性有关。
结论：通过本次实验，我们成功验证了电光调制器的工作原理，并观察到了外加电压对光信号调制的影响。
实验结果表明，电光调制器可以作为一种有效的光通信工具，用于控制和调节光信号的传输。
此外，实验还揭示了不同波长光在电光调制中的性能差异，为未来调制器的设计和应用提供了重要参考。
电光调制实验报告(1)
光电工程学院2０１3 / ２014学年第 2 学期实验报告课程名称：光电子基础实验实验名称：电光调制实验班级学号1213０３２８０9学生姓名丁毅指导教师孙晓芸日期: 2014年５月０７日电光调制实验【实验目得】1、掌握晶体电光调制得原理与实验方法;2、学会用实验装置测量晶体得半波电压,绘制晶体特性曲线，计算电光晶体得消光比与透射率。
【实验仪器及装置】电光调制实验仪(半导体激光器、起偏器、电光晶体、检偏器、光电接收组件等)、示波器。
实验系统由光路与电路两大单元组成,如图３、1所示：图3、1 电光调制实验系统结构一、光路系统由激光管（L）、起偏器(P)、电光晶体（ＬN)、检偏器(A）与光电接收组件（R）以及附加得减光器(P1)与λ/4波片（Ｐ2)等组装在精密光具座上,组成电光调制器得光路系统.二、电路系统除光电转换接收部件外,其余包括激光电源、晶体偏置高压电源、交流调制信号发生、偏压与光电流指示表等电路单元均组装在同一主控单元之中。
图３、２电路主控单元前面板注:•本系统仅提供半导体激光管(包括电源)作为光源,如使用氦氖激光管或其她激光源时,需另加与其配套得电源。
•激光强度可由半导体激光器后背得电位器加以调节,故本系统未提供减光器(P1)。
•本系统未提供λ/4波片(P2)即可进行实验,如有必要可自行配置。
图3、２为电路单元得仪器面板图，其中各控制部件得作用如下：•电源开关用于控制主电源，接通时开关指示灯亮,同时对半导体激光器供电。
•晶体偏压开关用于控制电光晶体得直流电场。
(仅在打开电源开关后有效)•偏压调节旋钮调节直流偏置电压，用以改变晶体外加直流电场得大小。
•偏压极性开关改变晶体得直流电场极性。
•偏压指示数字显示晶体得直流偏置电压。
•指示方式开关用于保持光强与偏压指示值,以便于读数．•调制加载开关用于对电光晶体施加内部得交流调制信号.(内置1ＫHz得正弦波)•外调输入插座用于对电光晶体施加外接得调制信号得插座。
电光调制实验(通达)
实验设备简介
激光器 起偏器 检偏器 电光晶体 光电接收器
实验步骤说明
进行光路准直时，为使激光能正射透过晶体，必需反复 对激光、晶体与光电接收孔者加以准直调整。
为获得较好的实验效果，光量宜调节在光强指示表为 0.1(最小)至5.6(最大)的读数范围之内。本实验使用的 晶体根据其绝缘性能最大安全电压约为510V左右，超值 易损坏晶体。
本次实验内容
测量并绘制晶体的调制特性曲线。 测量电光晶体的半波电压，测量并计算晶体的
消光比和透光率。
数据记录
负偏压（V）
0
IA
正偏压（V）
0
IA I0 ______
-50
-100
……
-500
Байду номын сангаас
50
100
……
500
最小光强（倍频状态）单独测量，如（U1，Imin） 最大光强（倍频状态）单独测量，如（U2，Imax） 半波电压Uπ=| U2 - U1 | U1 和 U2精确1V。
选择工作点①(U＝0)或③ (U＝U)时，输出波形小且严重失真，同时输出信 号的频率为调制频率的两倍，即倍频现象。
U
U
2n03r
d l
消光比和透射率
由于晶体受材料的缺陷和加工工艺的限制，光束通过晶体时还 会受晶体的吸收和散射，使两振动分量传播方向不完全重合， 出射光截面也就不能重叠起来。
压得到不同的输出光强，从而可以绘制出晶体特性曲线，并进
一步计算出电光晶体的消光比和透射率。
半波电压
当起偏器与检偏器的光轴正交(AP)时， P与X两光轴 间的夹角α为45时， U 对IA的调制作用最大，为：
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电光调制实验报告
电光调制实验报告
引言
电光调制是一种利用电场对光进行调制的技术，广泛应用于通信、光学传感和光学信息处理等领域。
本实验旨在通过搭建电光调制实验装置，探究电场对光的调制效果，并分析其应用前景。
实验装置
本次实验所使用的电光调制实验装置包括：光源、偏振器、电光调制器、光电探测器和示波器。
其中，光源发出的光经过偏振器后，进入电光调制器，在电场的作用下发生相位差变化，最后通过光电探测器转化为电信号，再经示波器显示出来。
实验步骤
1. 将光源、偏振器、电光调制器、光电探测器和示波器依次连接起来，确保电路连接正确。
2. 调整偏振器的角度，使得光通过电光调制器时，其电场与电光调制器的极化方向垂直。
3. 打开光源和示波器，调节示波器的参数，观察示波器上的波形变化。
4. 改变电光调制器的电压，观察示波器上的波形变化，并记录下来。
5. 重复步骤4，但同时改变偏振器的角度，观察示波器上的波形变化，并记录下来。
实验结果与讨论
通过实验观察和记录，我们可以得到以下结论和讨论：
1. 电场对光的调制效果：
随着电光调制器电压的增加，示波器上的波形振幅逐渐增大，说明电场对光的
幅度进行了调制。
这说明电光调制器能够通过改变电场的强度来调制光的强度。
2. 电场对光的相位调制效果：
通过改变电光调制器的电压和偏振器的角度，我们可以观察到示波器上的波形
发生相位差的变化。
这说明电光调制器能够通过改变电场的强度和方向来调制
光的相位。
3. 电光调制器的应用前景：
电光调制技术在通信领域有着广泛的应用前景。
通过调制光的幅度和相位，可
以实现光信号的调制和解调，从而实现高速、大容量的光通信。
此外，电光调
制器还可以用于光学传感和光学信息处理等领域，提高系统的灵敏度和可靠性。
结论
通过电光调制实验，我们深入了解了电场对光的调制效果，并探讨了其应用前景。
电光调制技术在通信、光学传感和光学信息处理等领域具有重要的应用价值，为实现高速、大容量的光通信提供了有力支持。
随着科技的不断发展，电
光调制技术将进一步完善和应用，为人们的生活和工作带来更多便利与可能性。