要用激光作为传递信息的工具

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锥光干涉图、光强透过率曲线对电光调制实验的影响

十字线图样确定起偏器和检偏器偏振方向分别平行于晶体、光轴的方法，），及光强透过率曲线偏移对测量铌酸锂晶体半波电压的影响．关键词：电光效应；铌酸锂晶体；锥光干涉图；波电压．半
中图分类号：７４１０３．文献标识码：Ａ文章编号：００５４（０７０－３９０１０－８６２０）４０３－３
Ｖ０．４Ｎｏ４２Ｏ】３．Ｏ７
锥光干涉图、强透过率曲线对电光调制实验的影响光
曹硕，莹莹，高鹏马
（．１辽宁大学物理学院，阳Ｉ０３；．门大学信息科学与技术学院，门３１０）沈１０６２厦厦６０５摘要：基于电光效应的基本原理，讨论了铌酸锂（ｉｂ，晶体横向电光调制实验中利用锥光干涉图暗ＬＮＯ）
晶体上直流电压和交流正弦信号同时加上，在＜＜前提下，流电压从０开始沿直
正、负两个极性增大，晶体上加的直流电压增加当
到半波电压时，通过示波器可看出输出的交流信号出现倍频失真．负两个极性相继两次出现倍正、频失真时对应的直流电压绝对值之和就是半波电压的两倍２．这种方法比极值法更精确，因为用极值法测半波电压时，视觉很难准确的定位极大和极小值，因而误差较大．
Ｕ为加在晶体方向上的电压，当电压Ｕ加到某一值时，、向的偏振光经过晶体后产生ｙ方Ａ２的光程差，／即位相差＝仃时，光强透过率其

光电技术在激光通信中的应用

光电技术在激光通信中的应用随着科技的不断发展，光电技术也逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。

其中，激光通信是光电技术应用领域中的一个重要方向，它在各个领域中有着广泛的应用。

在这篇文章中，我将着重介绍光电技术在激光通信中的应用。

1. 激光通信的基本概念首先，我们来了解一下激光通信的基本概念。

激光通信指的是利用激光作为信息的传输媒介，将信息进行传递和处理的一种通信方式。

与传统的无线通信方式相比，激光通信具有传输速度快、抗干扰能力强、可靠性高等优点。

2. 激光通信的优点为什么激光通信具有以上所说的这些优点呢？主要有以下几个方面：（1）激光通信使用的是可见光或红外光等光波，可以利用光波的高频率传输大量的信息。

与传统的无线电通信相比，激光通信传输速度更快，能够实现更高的传输速率。

（2）激光通信传输的光波不会被大气中的水蒸气和尘埃等物质所阻挡，因此抗干扰能力强，传输的信号不易受到干扰和衰减，具有较高的可靠性。

（3）激光通信传输的光波可以聚焦成极小的光束，可以在更长的距离内传输信息。

在某些情况下，激光通信可以实现远距离的通信传输，具有更广泛的应用领域。

3. 光电技术在激光通信中的应用光电技术是指利用光学和电子学的相互作用，将光学信息转换成电信号或将电信号转换成光学信息的一种技术。

在激光通信中，光电技术可以应用于多个环节，包括光源、光探测器、光信号处理等部分。

（1）光源激光通信中的光源是指产生激光光束的装置，其稳定性和功率大小对通信质量有很大的影响。

光电技术在光源方面的应用主要体现在激光器的研发和生产方面。

例如，高功率激光二极管、纤维激光器等光源都是光电技术的应用结果。

（2）光探测器光探测器是指将输入光信号转换成电信号的装置，其主要作用是接收光波信号并将其转换成电信号。

光电技术在光探测器方面的应用主要包括：面阵式探测器、单光子探测器等。

（3）光信号处理光信号处理是指对输入光信号进行处理的过程，主要包括调制、解调、滤波等步骤。

新人教版九年级物理第21章信息的传递知识点全面总结

21 信息的传递第1节现代顺风耳——一、电流把信息传到远方1876年贝尔发明了，实现了语音的远距离传递。

1、的结构：最简单的由话筒和听筒组成。

话筒和对方的听筒之间通过线连接。

2、话筒〔1〕话筒的结构：老式话筒主要由炭粒和膜片组成〔2〕作用：把声音信号转化为变化的电流。

话筒的工作原理：声波振动→膜片相应振动→炭粒忽松忽紧→电阻忽大忽小→电流忽弱忽强3、听筒〔1〕听筒的结构：听筒主要由电磁铁和薄铁膜片组成。

〔2〕作用：把变化的电流信号变成声音信号。

听筒的工作原理：电流忽弱忽强→磁性忽弱忽强→薄铁膜片受忽小忽大的磁力而振动→复原成声音4、的工作过程：声音变化的电流声音听筒话筒−−→−−−→− 5、中的话筒和听筒的连接方式：同一部中，话筒和听筒是并联的，话筒与对方的听筒是串联的，对方的话筒与自己的听筒是串联的。

二、交换机1、交换机的作用：为了提高线路的利用率，一般之间都是通过交换机来转接的。

一个地区的都接到同一台交换机上，每部都编上号码。

使用时，交换机把需要通话的两部接通，通话完毕再将线路断开。

2、交换机的发展〔1〕早期的交换机是靠话务员手工操作来接线和断线的，工作效率低、劳动强度大。

〔2〕1981年出现了自动交换机，它通过电磁继电器进行接线。

〔3〕现代的程控交换机利用电子电脑来自动接通，并且有多种服务功能。

知识拓展：打时“占线”的主要原因①对方的正在通话；②对方的话机没有放好；③ 交换机之间有太多用户要通话，他们之间的线不够用了。

三、模拟通信和数字通信1、模拟通信：〔1〕概念：在话筒将声音转换成信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”。

这种电流传递的信号叫做模拟信号。

使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。

〔2〕特点：模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丧失一部分信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断。

激光传声_精品文档

激光传声关于光通信，大多数人都是听得多、看得少，亲自动手做那就更加少之又少了。

那么，到底光通信是如何实现的呢？先来看一个激光传声的演示实验。

通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递，广义上指需要信息的双方或多方采用各种方法，使用各种载体，将信息从某一方准确安全地传送到另一方。

最普遍的通信方式就是通过语言交流。

这种通信方式通过人的声带振动，以空气为媒介，以声波的方式传送信息。

人在说话的时候，将所需传递的信息通过控制声带的长短、松紧以及声带振动的快慢、强弱等方式加载在向外传输的声波信号上。

物理学中，一般把将传递的信息加载在某种物理载体上的过程称为信号的调制。

可见，经过调制的机械波——声波包含了丰富的信息内容。

当外界声波传到人的鼓膜时，引起鼓膜振动，刺激神经，并最终传达到大脑的听觉中枢，形成听觉，实现了物理信号向神经生物电信号的转换。

这一过程又称之为信号的解调。

演示实验中，激光光源发射的激光束经喇叭前的反射镜反射到太阳能电池板。

那么，为什么激光能够将喇叭的声音“带”到最后的音箱上呢？首先，我们要理解声音是由振动产生的，随着收音机的播放，喇叭随之振动，喇叭前的反射镜也同样随之前后振动，故而照在其上的激光经反射后的光斑也必将时刻移动。

也就是说，反射到固定位置的太阳能电池板上的光斑也会随之快速移动，这样一来，太阳能电池板接收的光强也随之时刻变化，于是太阳能电池板输出的电压也就会产生相应的波动。

因为音箱的播放是由输入音箱的电压控制的，所以音箱能播放出与收音机相同的声音。

随着科学技术的不断发展，科技者一直追求传输距离更远、传输信号质量更稳定的通信方式。

但无论哪一种方式，信号的调制和解调是关键问题。

例如，我们日常使用手机进行通信联络时，就是首先将声音信号加载到电磁波这一载体上，通过手机的发射装置，将带有声音信号的电磁波发射出去；接收端的手机接收到该电磁波后，经过对电磁波的解调，最终将声音信号解调后还原，实现远距离的通话联络。

第9章无线激光通信

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9.1 概述
9.1.6 无线激光通信的应用
（3）提供室内外、临近局域网之间的互连互通。当两座楼宇之间的办公室需要建立一条通信链路，其他通信方式不能较好地解决时(带宽，价格，线路资源等因素制约)，采用无线激光通信能快速解决。（4）对于特殊要求的线路进行备份以及应急临时链路和意外恢复，在突发的自然或人为意外灾害中，地方发生突发事件，原有通信线路被破坏，难以立即恢复时，或者在一些特殊需要应急通信，采用无线激光通信进行快速的部署。（5）对于一些大型的集会(如运动会，庆祝会等)需要快速建立一些临时链路用于现场通信。
第一阶段(1966～1976年)，这是从基础研究到商业应用的开发时期。在这个时期，实现了短波长 (0.85µ m)低速率(45或34Mb/s)多模光纤通信系统，无中继传输距离约1Okm。
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9.1 概述
9.1.3 激光通信
光纤通信的发展可以分为以下四个阶段：
第二阶段(1976～1986年)，这是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标，大力推广应用的大发展时期。在这个时期，光纤从多模发展到单模，工作波长从短波长(0.85µ m)发展到长波长(1.31µ m和1.55µ m)，实现了工作波长为1.31µ m、传输速率为140～565Mb/s 的单模光纤通信系统，无中继传输距离为50～1O0km。
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9.1 概述
9.1.6 无线激光通信的应用
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（6）大部分无线激光通信设备向用户提供的是业务透明的接口，可适应多种常用的通信协议，实现话音、视频业务、数据网络的互连，电路业务网络的互连。（7）在军事设施或其他要害部门及需要严格保密以及具有一定抗毁性的场合。（8）空间激光通信，包括深空、同步轨道、中轨道、低轨道卫星间、地面站之间的激光通信，基本上可分为星间激光通信(星间激光链路)，星地间激光通信两类。（9）水下光通信的一些关键技术正在研究之中。

激光传感器的工作原理

激光传感器的工作原理
激光传感器是一种使用激光束来测量和探测物体的传感器。

它的工作原理基于激光光束的特性和被测量物体对激光的反射或散射。

首先，激光发射器产生一个高度聚焦的激光束，通常是一束单色、单频、激光波长较窄的光。

激光束从发射器发出后，会沿一直线的路径传播。

当激光束遇到物体表面时，它会被物体反射或散射。

根据激光与物体的交互，传感器可以收集到反射或散射的光。

接下来，激光传感器的接收器会接收被物体反射或散射的光，并测量光的属性，如强度、相位、频率等。

根据被测量物体和传感器之间的距离，传感器可以计算出光的传播时间或相位差。

通过将光的传播时间或相位差与光在真空中的传播速度进行比较，可以得出物体与传感器之间的距离。

此外，激光传感器还可以通过测量光的散射角度、强度变化或多普勒频移等其他属性来获取有关被测量物体特征的信息。

综上所述，激光传感器的工作原理包括激光束的发射、光的反射或散射、光的接收和测量，从而实现对物体距离和特征的测量和探测。

科技知识试题

一、单选题1、人文社会科学的社会功能：认识功能、价值导向功能、调控管理功能2、生物学中遗传信息按DNA-RNA-蛋白质传递称之为“中心法则”3、人类基因计划组是美国科学家于1985年率先提出的。

4、从人认识整个客观世界的角度研究思维现象的学问被称为社会科学。

5、核能的释放，通常有重核裂变和轻核聚变。

6、三个卫星发射场是－酒泉、西昌、太原7、世界上第一只晶体管的出现是在1947年8、分析化学已发展成为分析科学，分离和分析方法的连用、合成和分离方法的连用，以及合成、分离和分析方法的三连用已成为必然。

9、分子生物学、细胞生物学、神经生物学和生态学是我国科学家于20世纪80年代提出的当代生物学的四大基础前沿学科10、现代医药起源于西欧，是随着化学科学以及化学分析和化学合成技术的的发展而产生和成长的。

11、据统计，美国信息产业的比重增长越来越快，在1958年为40％，1974年为53％，而到1990年已达到75％。

12、激光器是20世纪与原子能、半导体、计算机齐名的四项重大发明之一。

13、并行工程师适用于计算机集成制造系统第二阶段的新技术。

14、高技术是知识、人才、资金密集的新兴科技群体，这三者的投入明显高于一般传统技术。

15、解决全球性人口、资金、能源、食物和环境五大危机的关键技术是生物技术。

16、通过绿色植物的光合作用将太阳辐射的能量以一种生物质形式固定下来的能源被称为生物质能。

17、在发展“三色农业”中，首要的目标是发展“白色农业”。

18、从一般倒个别的逻辑和推理方法被称为演绎法。

19、现代生物技术中，被称为“第二代基因工程”的是－蛋白质工程。

20、世界上首先完成水稻基因序列测绘的国家是－中国21、按照自己的意愿去进行设计和制造新材料，药物甚至新的生物物种的技术被称为－走向设计化。

22、我国科技工作的战略布局，是为实现科学技术发展战略目标服务的，它的第一个层次目标是－面向国民经济主战场。

23、分子生物学是以研究核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传和细胞信息传的中的作用的科学。

实验四-电光效应实验

实验四电光效应实验【预习重点】1．晶体的会聚偏振光干涉。

2．激光调制的原理。

【实验目的】1．掌握晶体电光调制的原理和实验方法。

2．学会用简单的实验装置测量晶体半波电压、电光常数的实验方法。

3．观察电光效应所引起的晶体光性的变化和会聚偏振光的干涉现象。

【学史背景】当给晶体或液体加上电场后，该晶体或液体的折射率发生变化，这种现象成为电光效应。

电光效应在工程技术和科学研究中有许多重要应用，它有很短的响应时间（可以跟上频率为1010Hz 的电场变化），可以在高速摄影中作快门或在光速测量中作光束斩波器等。

在激光出现以后，电光效应的研究和应用得到迅速的发展，电光器件被广泛应用在激光通讯、激光测距、激光显示和光学数据处理等方面。

【实验原理】1．一次电光效应和晶体的折射率椭球由电场所引起的晶体折射率的变化，称为电光效应。

通常可将电场引起的折射率的变化用下式表示：n = n 0 + aE 0 +bE 02+ (1)式中a 和b 为常数，n 0为不加电场时晶体的折射率。

由一次项aE 0 引起折射率变化的效应，称为一次电光效应，也称线性电光效应或普克尔（Pokells ）效应；由二次项bE 02引起折射率变化的效应，称为二次电光效应，也称平方电光效应或克尔（Kerr ）效应。

一次电光效应只存在于不具有对称中心的晶体中，二次电光效应则可能存在于任何物质中，一次效应要比二次效应显著。

光在各向异性晶体中传播时，因光的传播方向不同或者是电矢量的振动方向不同，光的折射率也不同。

如图1，通常用折射率球来描述折射率与光的传播方向、振动方向的关系。

在主轴坐标中，折射率椭球及其方程为1232222212=++n zn yn x（2）图 1式中n 1、n 2、n 3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1222212213223233222222112=+++++n xyn xzn yzn zn yn x（3）晶体的一次电光效应分为纵向电光效应和横向电光效应两种。

激光技术在通信领域的应用

I互联网+通信nternet Communication 激光技术在通信领域的应用________□李致远上海市宜川中学【摘要】激光是一种单向性、单色性极好的光，其在通信、医学、工业、娱乐等领域有着广泛的应用。

与无线电相比，激光可以更高效地、准确地传递大量的信息。

事实上，在人们观看DVD、利用光纤获得上网许可、扫描商品条形码时，都需要用到激光。

本文详细介绍了激光技术的原理，深入探讨了其在通信领域的应用，以期为相关人员提供参考。

【关键词】激光通信大气通信空间通信引言激光是一种单色好、相干性好且髙度准直的强光束。

与其他光源相比，激光的波长非常集中，构成激光束的光子具有固定的相位关系。

来自激光器的光可以在传播很远的距离后基本不衰减；激光也可以聚焦成一个很小的点，其亮度超过太阳的亮度。

由于这些特性，激光器被广泛地应用于各行各业⑴。

1958年，贝尔电话实验室的科学家Charles Townes和 Arthur Schalow提出了一种可以产生“很强的光”的思路；1960年，休斯实验室的Theodor Maiman发明了红宝石激光器。

在接下来的几十年中，半导体二极管激光器、风冷离子激光器、二极管泵浦固态（D PSS)激光器相继问世，这些性能优良的激光器，使人们可以高速地实现光电转换。

如今，科学家已经发明了数千种激光器。

不过，只有少数激光器发出的光能够应用于科学、工业、商业和军事领域[2]。

激光在通信领域有着十分广泛的应用。

激光的单向性非常好，在长距离传播中几乎不会衰减。

利用激光，技术人员可以在同一路径上同时传输不同的信息，且不同的光束间不会发生相互干扰。

此外，低频激光很难被常规设备探测到，其在军事领域有着广泛的应用[3]。

一、激光的简介术语“激光（laser) ” 是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的缩写。

要了解激光，需要先了解这些术语的含义。

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要用激光作为传递信息的工具,首先要解决如何将传输信号加到激光辐射上去的问题,我们把信息加载于激光辐射的过程称为激光调制,把完成这一过程的装置称为激光调制器.由已调制的激光辐射还原出所加载信息的过程则称为解调.因为激光实际上只起到了"携带"低频信号的作用,所以称为载波,而起控制作用的低频信号是我们所需要的,称为调制信号,被调制的载波称为已调波或调制光.按调制的性质而言,激光调制与无线电波调制相类似,可以采用连续的调幅,调频,调相以及脉冲调制等形式,但激光调制多采用强度调制.强度调制是根据光载波电场振幅的平方比例于调制信号,使输出的激光辐射的强度按照调制信号的规律变化.激光调制之所以常采用强度调制形式,主要是因为光接收器一般都是直接地响应其所接受的光强度变化的缘故
声光调制是一种外调制技术，通常把控制激光束强度变化的声光器件称作声光调制器。

声光调制技术比光源的直接调制技术有高得多的调制频率；
与电光调制技术相比，它有更高的消光比（一般大于1000：1），更低的驱动功率，更优良的温度稳定性和更好的光点质量以及低的价格；与机械调制方式相比，它有更小的体积、重量和更好的输出波形。

其工作原理简述如下：
声光调制器由声光介质和压电换能器构成。

当驱动源的某种特定载波频率驱动换能器时,换能器即产生同一频率的超声波并传入声光介质,在介质内形成折射率变化，光束通过介质时即发生相互作用而改变光的传播方向即产生衍射
声光调制器原理
声光调制器由声光介质和压电换能器构成。

当驱动源的某种特定载波频率驱动换能器时，换能器即产生同一频率的超声波并传入声光介质，在节奏内形成折射率变化，光束通过介质时即发生相互作用而改变光的传播方向即产生衍射。

电光调制器的原理
激光调制的方法很多,如机械调制,电光调制,声光调制,磁光调制和电源调制等.其中电光调制器开关速度快,结构简单.因此,在激光调制技术及混合型光学双稳器件等方面有广泛的应用.电光调制根据所施加的电场方向的不同,可分为纵向电光调制和横向电光调制.利用纵向电光效应的调制,叫做纵向电光调制,利用横向电光效应的调制,叫做横向电光调制.
与电光调制相比，声光调制器有更高的消光比（一般大于30dB），更低的驱动功率，更优良的温度稳定性和更好的光点质量；与机械调制方式相比，它有更小的体积、重量和更好的输出波形。

产品特点：
•全光纤结构
•高消光比
•上、下频移可选
•低驱动功率
•高可靠性
•应用领域：光通信系统
•光纤传感系统
•测试系统
•激光锁模
电光调制器的应用
在电通信系统中,原始率数字信号电平的峰－峰值只有0.8V。

因为数据率大于
2.5Gb/s的铌酸锂调制器的半波电压（Vp）较高，故都需要用驱动器来推动调制器。

驱动器不仅要有很宽的工作频带，并且要能提供足够大的微波输出功率。

例如：对于10Gb/s、Vp＝5.5V的调制器，需要驱动器具有75KHz 到8GHz的工作频带及20dBm （100mW）的1dB输出功率。

制作率的驱动器是非常困难的，因此制作具有低Vp的调制器是很受欢迎的。

当然，也要求调制器有良好的其他性能，如低的光插入损耗、大的消光比、小的光反射损耗、弱的电反射损耗和合适的啁啾（chirp）参量。

电光调制器有很多用途。

相位调制器可用于相干光纤通信系统，在密集波分复用光纤系统中用于产生多光频的梳形发生器，也能用作激光束的电光移频器。

电光调制器有良好的特性，可用于光纤有线电视（CATV）系统、无线通信系统中
基站与中继站之间的光链路和其他的光纤模拟系统。

电光调制器除了用于上述的系统中用于产生高重复频率、极窄的光脉冲或光孤子（Soliton），在先进雷达的欺骗系统中用作为光子宽带微波移相器和移频器，在微波相控阵雷达中用作光子时间延迟器，用于光波元件分析仪，测量微弱的微波电场等。