电光调制器实验

实验二电光调制器实验

一、实验目的

1、掌握电光调制器的工作原理和使用方法。

2、巩固书上所学的关于电光调制器的应用原理、范围。

二、实验仪器

1、电光调制器实验仪1台

2、半导体激光器或He-Ne激光器1台

35V、24V直流电源各1台

4 双踪示波器1台

三、实验原理和电路说明

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。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。

四、实验内容与步骤

1、显示电光调制波形，观察电光调制现象

2、测试电光晶体的调制特性曲线

3、测量电光晶体的特征参量

4、进行电光调制的光通讯实验研究与演示

5、模拟声光调制的光通讯实验研究与演示

五、实验结果

1、实验数据表格为：

2、特性曲线图为：

3、电光调制器由哪些部分组成？各部分的作用是什么？

答：电光调制器由起偏器、电光晶体、1/4波片、检偏器组成。

起偏器：产生线偏振光。

电光晶体：当有外加电压时，通过它的平面偏振光则改变其偏振方向。

所以，经过起偏器P产生的平面偏振光，通过电光晶体后，

振动方向就不再与Q光轴垂直，而是在Q光轴上有光振动

的分量，所以，此时Q就有光输出了。Q的光输出强弱，

与晶体性质、几何尺寸、外加电压大小等因素有关。对于已

经确定的晶体结构的电光晶体来说，如果外加电压是周期性

变化的，则Q的光输出必然是周期性变化的，由此即实现

了对光的调制。

1/4波片：改变工作点，使之在线性区域工作。

检偏器：与起偏器形成一对正交偏振器。

4、由表格数据可得，半波电压为632V

5、消光比：最大光强值为4.74 最小光强为0.08

故消光比为：M=4.74/0.08=59.25

6、透射率：取出电光晶体后测得的最大光强为4.80，则透射率为：

4.74/4.80=98.75%

六、实验心得

通过本次试验，深刻地了解了电光晶体的工作原理，明白了电光效应实验的基本操作以及其基本现象和一些简单的应用，将课堂上学的与实际联系在了一起，受益匪浅。