光纤通信第五版-调制
光纤通信中的信号调制解调技术研究
光纤通信中的信号调制解调技术研究光纤通信是一种将信息以光的形式传输的通信技术，它具有传输带宽大、传输距离远、抗干扰性强等优点，因此被广泛应用于现代通信系统中。
在光纤通信中，信号调制解调技术起着至关重要的作用，它决定了信息的传输质量和速率。
本文将探讨光纤通信中的信号调制解调技术，包括直接调制技术、外差调制技术以及相位调制技术。
一、直接调制技术直接调制技术是光纤通信中最常用的一种调制技术。
该技术通过改变光源的驱动电压来调制光信号的强度。
常见的直接调制技术包括振荡器调制技术和电流调制技术。
1. 振荡器调制技术振荡器调制技术利用压电晶体使光源产生弯曲变形，从而调制光信号的强度。
该技术简单可靠，调制速度较快，适用于光纤通信中的短距离传输。
2. 电流调制技术电流调制技术是通过改变光源的驱动电流来调制光信号的强度。
该技术具有调制速度高、适应性强的优点。
目前，电流调制技术已广泛应用于长距离光纤通信系统中。
二、外差调制技术外差调制技术是一种通过将激光光源和外部调制信号进行混频产生新的调制信号的技术。
这种技术能够实现高速调制和低噪声的传输。
外差调制技术常用于光纤通信系统中的光放大器、光探测器等组件。
外差调制技术的基本原理是将激光光源和外部调制信号输入到光子晶格中，在晶格中发生混频现象。
通过合理设计激光光源和调制信号的频率，可以得到期望的调制信号。
外差调制技术能够提高光纤通信系统的信号传输质量和速率，减小误码率，提高系统的可靠性。
三、相位调制技术相位调制技术是通过改变光信号的相位来传输信息的技术。
相位调制技术在光纤通信系统中具有较高的抗噪声性能和较大的传输容量。
常见的相位调制技术包括固定相位调制技术、折叠相位调制技术和微波相位调制技术等。
这些技术通过改变光源的相位来调制光信号的相位，实现信息的传输。
相位调制技术在光纤通信系统中应用广泛，可以提高系统的传输速率和传输容量，适用于长距离光纤通信。
总结：光纤通信中的信号调制解调技术是实现高速、稳定传输的重要环节。
光纤通信系统中的信号传输与调制技术
光纤通信系统中的信号传输与调制技术光纤通信系统是现代通信领域中广泛使用的一种通信技术，它利用光纤作为传输介质，将信号通过光纤传输到目标地点。
信号传输与调制技术在光纤通信系统中起着至关重要的作用，它们影响着信号传输的效果和质量。
本文将从信号传输和调制技术两个方面探讨光纤通信系统中的相关知识。
一、光纤通信系统中的信号传输1. 光纤通信的基本原理光纤通信系统的基本原理是利用光纤的高折射率和光的全内反射特性，将光信号从发送端传输到接收端。
信号的传输过程中主要涉及到信号的发射、输送和接收三个环节。
在发射端，光源产生一定频率和幅度的光信号，并通过调制技术将信息编码成光信号。
然后，光信号通过光纤传输到接收端，在接收端，光信号经过解调技术还原成原始的信息信号。
2. 光纤通信的传输损耗光纤通信的传输过程中会产生一定的传输损耗。
主要的传输损耗因素包括光纤材料的吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗。
吸收损耗是由于光信号在光纤材料中与材料的原子和分子相互作用而产生的。
散射损耗是由于光信号在光纤中受到微不均匀的折射率变化引起的。
弯曲损耗是由于光纤被弯曲时，光信号在弯曲区域发生能量传递而引起的损耗。
3. 光纤通信的传输方式光纤通信系统中常用的两种传输方式分别是多模光纤传输和单模光纤传输。
多模光纤传输是指光信号在光纤中可以沿多个光路模式传输的方式，一般适用于短距离通信。
而单模光纤传输是指光信号只能沿一个光路模式传输，适用于长距离通信。
单模光纤传输方式相比多模光纤传输方式具有更高的传输效率和更低的传输损耗。
二、光纤通信系统中的信号调制技术1. 数字调制技术数字调制技术是将数字信号转换为模拟信号的一种调制技术。
在光纤通信系统中，数字信号的调制是通过改变光的折射率来实现的。
常用的数字调制技术包括脉冲振幅调制（PAM）、脉冲宽度调制（PWM）、脉冲位置调制（PPM）等。
这些调制技术可以将数字信号转换为光脉冲信号，通过光纤传输到目标地点后，再经过解调技术将光脉冲信号转换为数字信号。
光纤通信第五版_第五章讲义02
GRIN光纤中的脉冲畸变
n12 GRIN光纤的模式展宽近似计算公式为： L 2c (5.19)
回忆 SI光纤的模式展宽公式：
n1 L c
GRIN光纤模式展宽减小的系数为：
n1 L SI c 2 n12 L 2 c GRIN
5.6.2 单模光纤中的脉冲畸变
单模光纤仅有色散（材料色散和波导色散），在0.8 0.9 mm 区间内，材料色散占主要地位。 下页将给出单模光纤的脉冲展宽图，图中的脉冲展宽由材 料色散造成
结论：
由于多模SI光纤的模式畸变占主导地位，色散与之相比
很小，光源线宽造成的色散展宽不是主要考虑因素，所以
用 LED还是LD区别不大。
2 0
单 位 长 度 脉 冲 展 宽 (ns/km)
LED
l = 0.7 mm 0.8 0.9
0.025 0.05 0.1 0.25 0.5
3-dB 带 宽 距 离 积 (GHz*km)
由于
L 在0.5到1ns/km左右 mod
5 2 1 0.2 0.1 1
1.4 ns/km
(4) 没有模式畸变
快速传输区域 a 0 a
轴向光纤
n1
0 高阶模光线
5.6 26
n(r)
5.6 25
GRIN光纤中的脉冲畸变
GRIN光纤中的脉冲畸变
轴向光线传输距离最小其传输速度为：
高阶模光纤传输的距离长，但是其中部分时间高阶模传输
区域的折射率小因此根据速度计算公式
v
c n1
回忆纤芯折射率分布为：
传输光纤
5.6 15 5.6 16
Prepared by John Mc Fadden
光纤通信第五版_第四章讲义（ＰＤＦ）
4.1 电介质平板波导 4.2 对称平板波导中的模式 4.3 非对称平板波导中的模式 4.4 波导的耦合4.5 平板波导的色散和失真4.6 集成光器件 4.7 总结和讨论第4章 集成光波导4.5 平板波导的色散和失真除了材料色散导致的脉冲展宽以外，在波导中还有另外两种情况导致的脉冲展宽现象：波导色散和多模失真。
2▪波导膜厚度d 固定，对于线宽为Δλ=λ2-λ1光源，等效折射n eff率随波长变化，因此其波导中的速度也发生变化，最终导致脉冲展宽，该种现象称为波导色散。
4.5.1 波导色散 32λd λd ▪波导色散与材料色散同时存在▪波导色散与材料色散拥有同样的公式形式4波导色散： ()()24.4 /''λλλτ∆-=∆-=∆g eff M n cL ()()14.3 /''λλλτ∆-=∆-=∆M n cL 材料色散： 4.5.1 波导色散54.5.1 波导色散 ▪集合了材料色散和波导色散的总脉冲展宽可以写成：()()λτ∆+-=∆g M M L /▪因为材料色散M 有可能为负值(例如在石英玻璃中，当工作波长超过1300nm 时)，由色散引起的总脉冲展宽实际上有可能会因为波导色散的存在反而减小。
再次说明了为什么远距离高速传输时光源波长都比较大。
模式不同则传输路径不同，考虑一下这种现象的最糟情况， 即最低阶模式以90°角传播，最高阶模式以临界角传播。
设L 为波导长度。
注意，两个模式具有相同的波长。
4.5.2 多模失真n 1n 2 n 1 > n 2 最低阶模 L 2n 2θc高阶模L 1轴向模式传输时间：22112sin L L n L n θ==c (4.25)cLn v L t 1==轴向传输对于临界角传输：21sin L L θ=c 4.5.2 多模失真 所以临界角传输的总传输路径为c n Ln c n n Ln v n Ln 22112121t =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=临界角传输(4.26)临界角传输的总时间为：⎪⎪⎭⎫⎝⎛21n n L 4.5.2 多模失真总延时为：2211)(cn n n n L -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆τ这就是同一波长的光波在波导中以不同模式传输时单位长度上的模式脉冲展宽时间。
光纤通信第五版_第四章讲义01
•
并不是所有大于临界角入射的光都会沿着这样的波导结构 传播
在衬底则有
E E 2e y d / 2 sint z
其中：y d / 2
•
•
只有以一定角ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ入射的光线才会在波导中传播，这些入射
角即与波导中的模式相对应 这些模式的存在，可以类似于第3 章中对谐振腔的分析来加 以理解。
hd m
（4）
5
2015/3/18
4.2 对称平板波导中的模式
4.2.3 TE模式图
对于偶TE模式，方程(4.10)的解为
hd m
hd m 2 hd m 0 2
2 arctan
2 n12 sin2 q1 n2 n1 cos q1
•
式 4.10的解为式4.11
hd tan 2
1 2 2 n cos q (n1 sin q ) n2 1
h k cos q
2n1
光线向下传播时的波前
n1
n2
光线向上传播时的波前
cos q
考察用实线表示的1 和2两条光线，它们属于同一平面波，垂 直于实线的虚线则是它们的等相位面。上图光线1上的A 点与光线 2 上的 C点处于同一等相面上，有相同的相位。
光线 2 从 CD经历的相位变化为： 2
光线 1 从 AB经历的相位变化为： 光线 2 从 C B 经历的相位变化为：
1 AB k0n1 2 2 2 CD k0n1
光线 1在B点反射并向上传播时的波前 光线 2 在D点未经反射时的波前
n2
A C
D
移动通信(第五版)(章坚武)第4章
(4-18)
式中:
Q( x)
x
x2 1 exp dx 2π 2
(4-19)
由于BPSK接收机在载波恢复上存在相位模糊问题，因此 BPSK无法得到实际应用。
物信学院 课件制作：蔡彦
s(t ) Re[ Aa(t ) exp( j2πf c t )] A[a R (t ) cos(2πf c t ) a1 (t ) sin(2πf c t )]
物信学院
(4-5)
(4-6)
课件制作：蔡彦
第4章 数字调制技术
4.2.1 二进制移相键控(BPSK)
1. BPSK信号的表示式sBPSK(t)
物信学院 课件制作：蔡彦
第4章 数字调制技术 π/4-QPSK 系统的调制器和解调器原理框图也可以用类似方
法实现，只要把两个载波 cosωct 和 sinωct 分别用 cos(ωct+45°) 和
sin(ωct+45°)代替就可以了。
在加性白噪声性能下，QPSK的误码率Pe,QPSK为
Pe,QPSK
第4章 数字调制技术
第4章 数字调制技术
4.1 引言
4.2 线性调制技术 4.3 恒包络调制技术 4.4 “线性”和“恒包络”相结合的调制技术 4.5 正交频分复用(OFDM)技术 4.6 扩频调制技术 4.7 在多径衰落信道中的调制性能分析
物信学院 课件制作：蔡彦
第4章 数字调制技术
4.1 引 言
式中, θch是相对于信道时延有关的相位。
(4-15)
(4-16)
物信学院
课件制作：蔡彦
第4章 数字调制技术
光电子技术(第5版)第三章 光束的调制和扫描
I o [( E y )o ( E ) ]
(e
1)(ei 1) 2 A2 sin 2
2
2
*
y o
调制器的透过率：
T
Io
2 V
sin 2
sin
Ii
2
2 V
3.2.1 电光强度调制
1、纵向电光调制器及其工作原理
光电子技术（第5版）
第三章
本章内容
3.1 光束调制原理
3.2 电光调制
3.3 声光调制
3.4 磁光调制
3.5 直接调制
3.6 光束扫描技术
3.7 空间光调制器
3.1 光束调制原理
1. 1875年，英国Kerr发现电光效应Kerr效应，Kerr
盒是可做成电光调制器；
2. 用KDP（磷酸二氢钾）晶体在电场作用双折射效
I (t )
[1 m p cos m t ]cos 2 (c t c )
2
强度调制波的频谱可用角度调制的类似方法求得，其
结果与调幅波略有不同，其频谱分布除了载频及对称分
布的两边频之外，还有低频m和直流分量。
振幅、频率、相位、强度调制方式所得到的调制波都是
一种连续振荡波，统称为模拟调制。
变化，成为已调脉冲序列。然后再用这已调电脉冲序
列对光载波进行强度调制，就可以得到相应变化的光
脉冲序列。
3.1.4 脉冲调制
脉冲调制有脉冲幅度调制、
脉冲宽度调制、脉冲频率调制
和脉冲位置调制等。
脉位调制：每个脉冲的位置与未
调制时的位置有一个与调制信号
成比例的位移，得到相应的光脉
光纤通信中的信号传输与调制原理
光纤通信中的信号传输与调制原理光纤通信作为现代通信领域的重要技术之一，在实现高速、远距离传输和大容量数据传输方面具有独特的优势。
而在光纤通信系统中，信号传输与调制原理是实现高效通信的关键。
光纤通信的信号传输主要通过光波的传输来实现。
光波是一种电磁波，其特点是波长较短，频率较高。
而信号的传输就是通过改变光波的参数来实现的，主要包括改变光波频率和强度。
在光纤通信中，信号的传输方式主要有两种，一种是模式传输，另一种是编码传输。
模式传输是指利用光纤的多模或单模特性来传输信号。
多模光纤具有多个光模式，适用于短距离传输，而单模光纤则只有一个光模式，适用于长距离传输。
编码传输则是通过改变光波的参数和特性来表示信号，如改变光波脉冲的宽度、频率等。
这种传输方式具有抗干扰能力强、传输距离远等优势。
而在信号的调制方面，光纤通信主要采用的是调制技术来实现。
调制是指利用调制信号改变信号载波的某些参数来传输信息的过程。
光纤通信中常用的调制技术主要包括强度调制、频率调制和相位调制。
强度调制是指通过改变光波的强度来表示信号。
一种常见的调制方式是满幅调制，即通过改变光波的强度来表示二进制信号的1和0。
频率调制则是通过改变光波的频率来表示信号，常见的调制方式包括频移键控调制和频率调制。
这种调制方式通常在调制多路复用系统中使用，能够将多个信号同时传输在一个光波上。
相位调制则是通过改变光波的相位来表示信号，常见的调制方式有相移键控调制和差分相移键控调制。
相位调制的优点是传输速率高，适用于高速通信系统。
除了调制技术，光纤通信中还需要一种解调技术来将传输过程中的光信号转化为电信号。
解调是指将调制信号还原为原始信号的过程。
常见的解调技术包括光电检测器和光解调器。
光电检测器是将传输过来的光信号转化为电信号的装置，而光解调器则是通过改变光波的特性将光信号转化为电信号。
光纤通信中的信号传输和调制原理非常重要。
了解光波的传输方式和参数调制，可以更好地理解光纤通信系统的工作原理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
VCC INT VCC
VCC INT
VCC
2
3
2
1
2
1
B NC 0
1
BNC 5
5
4
B NC
3
2
B NC 1
1
BNC 5
5
4
B NC
0 .01 uF C 41
4
3
4
3
O PE N 1
O PE N 0
IO IO V CCI IOO2 G INOD V CCI NT GND IO IO IO IO IO V CCI INOT G INOD IO D PCL K3 /IOO IO IO IO V CCI INOT GND V CCI O2 GND IO IO IO IO IO IO
I 发光二极管（LED）
P
LD的特点：工作电流超
输出光功率 过 阈 值 电 流 时 才 输 出 激
光，是有阈值的器件。
I
调制电流信号
半导体激光器 （LD）
LD驱动电路：驱动LD光 源器件发光必须是直流偏 置电流Ib和信号电流Im共 同作用的结果。
P I
发光二极管（LED）
LED 的 特 点 ： 线 性 好 ， 驱动电路不需要直流偏置 调整电路；光功率随温度 变化不大。
☺声光调制：声光（弹光）效应—被介质中弹性
波衍射的光波的强度、频率、方向等都随超声 场变化。（利用声光晶体）
☺磁光调制：法拉第效应—外加磁场引起线偏振光
偏振方向旋转。
电光调制
电折射调制器
电折射调制器利用了晶体材料的电光效应， 常用的晶体材料有： 铌酸锂晶体（LiNbO3）、 钽酸锂晶体（LiTaO3）和砷化镓（GaAs）。
可将任一复杂的集总参数含源线性时不变二端网络等 效为一个简单的二端网络的定理。1883年，由法国人L.C. 戴维南提出。由于1853年德国人H.L.F.亥姆霍兹也曾提出 过，因而又称亥姆霍兹－戴维南定理。
对于任意含独立源,线性电阻和线性受控源的单口网 络(二端网络),都可以用一个电压源与电阻相串联的单口网 络(二端网络)来等效.
直接强度调制和外调制的区别
电信号输入 线路编码
驱动电路
LD 或 光信号 LED
直接调制的光发射机
控制电路
电信号输入 线路编码
驱动电路
控制电路
LD或LED
光信号 外调制器件
间接调制的光发射机
直接调制
用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动 电流，使输出光随电信号变化而实现的。
这种方案技术简单，成本较低，容易实现。直接调制 时,会引起激光器的谱线展宽,导致单模光纤色散增加,限制通 信系统的容量。2.5Gb/s（10Gb/s）以下。
光纤通信系统的基本组成--1
光端机 电端机
传输光路
光端机 电端机
电信号输入
电信号输出
光纤通信系统的基本组成--2
电/光 前端
传输光路
光/电 前端
网卡 电信号输入
网卡 电信号输出
光发射机的功能
电光变换---将信息从电信号“搬移”到高端电磁波 （光）的电路组件,及完成为了适应光信号的有关信号 变换(线路编码)
声光布拉格调制器由声光介质、电声换能
器、吸声（反射）装置等组成。电压调制信号 经过电声换能器转化为超声波，然后加到电光 晶体上。电声换能器利用某些晶体(如石英、 LiNbO3等)的压电效应，在外加电场的作用下 产生机械振动形成声波。
超声波使介质的折射率沿传播方向交替变 化，当一束平行光束通过它时，由于声光效应 产生的光栅使出射光束成为一个周期性变化的 光波。声光布拉格调制器的原理框图如图所示。 当声波频率较高且光波以一定的角度入射时， 只出现零级和±1级衍射光。如果入射声波很 强，则可以使入射光能几乎全部转移到零级或 +1级或-1级的某一级衍射光上。
间接调制
电光,声光. 磁光,其它
电光效应（普科尔、克尔效应） 声光效应（Bragg衍射效应） 磁光效应（法拉第旋光效应） 自由载流子吸收、共振吸收
间接调制（外调制）
根据电光或声光晶体光波传输特性随电压或声压 变化而变化的物理现象。
☺电光调制：普科尔（克尔）效应—晶体的折射
率与外加电场幅度成线性（非线性）变化。
波导
光输入
LiN bO3
电压 长 度L
已 调 光输 出
电光相位调制器的基本原理框图
当一个A sin(ωt+Φ0)的光波入射到电光调 制器（Z=0）， 经过长度为L的外电场作用区 后， 输出光场(Z=L)即已调光波为A sin(ωt+ Φ0 +ΔΦ)， 相位变化因子ΔΦ受外电压的控制从而 实现相位调制。
控制 电路
光发射机
S3028
Sdata 622M
Max 3669
交流
电平转换
外部时钟 19.44MHz
制冷 电路
LD 温控
激光器的驱动电路
一个优良的驱动电路应该满足以下条件：
(1) 能够提供较大的、 (2) 有足够快的响应速度，最好大于光源的驱动速度； (3) 保证光源具有稳定的输出特性。
激光器的驱动电路
外调制
把激光的产生和调制分开，用独立的调制器调制激光器 的输出光而实现的。
外调制的优点是调制速率高，缺点是技术复杂，成本 较高，因此只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中 使用。 适用高速系统 2.5Gb/s（10Gb/s）以上。
两种调制方式比较
调制方式 直接调制
调制方法 所利用的物理效应 电流调制
声 光 介质
零 I级0 光 强
光输入 电 压 信号
换能器 电极
－ I1－级1 光 强
声光布拉格调制器的原理框图
光的调制
根据调制信号种类的不同，分为模拟信号调制和数字 信号调制
模拟信号调制要求： 线性性（非线性失真） 信噪比
数字信号调制要求 消光比
消光比
输出脉冲光功率最大值Pmax和最小值Pmin的比值为消光比
电光效应是指由外加电压引起的晶体的非 线性效应， 具体讲是指晶体的折射率发生了变 化。 当晶体的折射率与外加电场幅度成正比 时， 称为线性电光效应， 即普克尔效应； 当 晶体的折射率与外加电场的幅度平方成正比变 化时， 称为克尔效应。 电光调制主要采用普 克尔效应。
最基本的电折射调制器是电光相位调制器， 它是构成其他类型的调制器如电光幅度、 电光 强度、 电光频率、 电光偏振等的基础。 电光 相位调制器的基本原理框图如图所示。
驱动芯片3669
内部结构
激光器的控制电路
温度控制
激光器的阈值、发光功率、甚至于波长均与温度有关——稳定激 光器的各项指标 激光器是高发热器件，过高的结温将导致激光器损坏——保护激 光器不损坏
光功率控制
温度控制
温控原理
探测器
放大
制冷器
Q T
激光器
图 温度闭环控制电路
温度的变化
温度控制
差动放大电路
差动放大电路又叫差分电路。差动放大电路不仅 能够有效的放大直流信号，而且能有效的减小由于电 源波动和晶体管随温度变化多引起的零点漂移，因而 获得广泛的应用。特别是大量的应用于集成运放电路， 常被用作多级放大器的前置级。
基本差动放大电路由两个完全对称的共发射极单 管放大电路组成。
戴维南定理
限流保护法
分流保护法
LD的长期保护法
自动温度控制，防止高温 下长期工作 防止数据中长连“0”或输入信号中 断时长时间发射直流光
监控进行控制防止光源对外界有所 侵害
直接调制光发射机的组成
结构框图
电信号输入 线路 编码
驱动 电路
LD 或 光信号 LED
4.3.1 激光器的驱动电路 4.3.2 激光器的控制电路 4.3.3 电源 4.3.4 光电集成模块(OEIC)
I=Is+I0
Is
I0
Is
Itotel I0
-Vcc
驱动电路原理
直流偏置
脉冲信号
如果有两个电流源
并联工作，那么总
Is
电流就等于这两个
电流源电流之和
电流源，内阻抗非常大的电源。
实现电流源的具体电路可以采用 晶体管，因为晶体管工作在放大 区时，其输出电阻值很大。
Itotel
I0 -Vcc 偏置电路
输入的是双极性数字电信号(电压)，输出的是“有 光”、“无光”或“光平”高低代表的数字信号(功率)
在光通信系统中，可能的承载信息的参量有光的强度、 光的频率、光的相位、光的偏振.
现在成熟利用的光的参量是强度，偏振。
光的调制
可能的承载信息的参量: 光的幅度：幅度调制和强度调制 光的频率：频率调制 光的相位：相位调制 光的偏振：偏振调制 光的量子态：量子态调制 现在成熟利用的光的参量是强度调制
热敏电阻
R(T ) R25[1 (T 25)]
温度检测电桥
+5V +3V
热敏电阻阻值变化
平衡电桥
电压的变化
放大
控制制冷器的 制冷电流
T 控制温度
温度控制
半导体制冷器（帕尔帖元件） 逆热电效应：电流产生两面的温度差
热面 +
-
冷面
图 帕尔帖元件
温度控制
开关方式
线性方式
温控电流驱动芯片DRV591
两个电光相位调制器组合后便可以构成一 个电光强度调制器。 这是因为两个调相光波在 相互叠加输出时发生了干涉， 当两个光波的相 位同相时光强最大， 当两个光波的相位反相时 光强最小， 从而实现了外加电压控制光强的开 和关的目标。
声光调制
声光布拉格调制器
声波（主要指超声波）在介质中传播时会 引起介质的折射率发生疏密变化， 因此受超声 波作用的晶体相当于形成了一个布拉格光栅， 光栅的条纹间隔等于声波的波长。 当光波通过 此晶体介质时， 光波将被介质中的光栅衍射， 衍射光的强度、 频率、 相位、 方向等随声波 场而变化， 这种效应称为声光效应。