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解釋聲光調制技術的廣泛應用和研究

發布時間:2021/04/03 點擊量:

20世紀20年代初,“光波被超聲場衍射”的現象已成為聲光學的主要研究對象之一。由于這類效應引起光波在頻率和方向上的變化均很小,使其應用范圍受到限制。直到上世紀60年代激光問世后,以聲光效應為基礎的聲光調制技術得到了廣泛的應用和研究。

聲光調制是利用聲光效應將信息加載于光頻載波上的一種物理過程,調制信號是以電信號(調幅)形式作用于電聲換能器上而轉化為以電信號形式變化的超聲場。利用聲光衍射效應已先后研制出多種聲光器件,如聲光調制器、聲光偏轉器、聲光濾波器等。利用這些器件,可以快速的完成電、聲、光信息之間的傳遞和轉換,可以根據要求改變激光束的傳播方向,實現對光束的自動選頻、分光和掃描等。 

聲光器件的應用技術對信號處理技術的進步產生著重要的影響,聲光信號處理技術具有多通道并行處理的能力,能夠處理的數據量大,同時兼具處理速度快和實時響應等特點。特別適合處理持續時間長、調制技術復雜的信號,是雷達、電子對抗和光通信信號處理的重要手段。 

集成聲光器件作為波分復用網絡中關鍵的無源器件,能夠實現開關、濾波、調制等功能。聲光器件由于其固有的高速度、寬頻帶和可能多波長同時工作的特點而成為研究重點,可以廣泛應用到光通信、光信息處理、光傳感及顯示領域。

在許多應用中,常常要求快速靈敏的改變激光束的強度,使其變化規律受輸入信號調制。

光調制技術就是把信號載入激光束的一種基本技術。聲光調制是一種先進和實用的光調制方式,輸入聲光調制器的電信號可以加載到通過器件的激光束上,輸出激光束的強度將受到輸入信號幅度參數的調制。

當輸入的電信號是脈沖信號時,通過聲光調制器的激光束就被該脈沖信號調制,輸出光脈沖的強度與輸入信號的幅度相對應,這種工作方式的器件稱為脈沖(開關)聲光調制器。

而輸入的電信號為正弦波時,所得到的被調至輸出光也為正弦波,這種工作方式的器件稱為正弦波聲光調制器。

如果聲光調制器同時接收多個信道的輸入點信號,通過多束超聲波衍射,就可得到被調制的多路輸出光,這類器件稱為多信道聲光調制器。 

激光束的聲光強度調制比電源調制或機械調制有更高的響應速度,比電光調制的適用面廣。聲光調制具有效率高和全電控的特點,可對激光共振腔進行腔內或腔外調制,廣泛應用于激光顯示、傳真記錄和文字圖像信息處理系統。

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