称为声光偏转调制器

合集下载

激光打印机工作原理及技术解析

激光打印机工作原理及技术解析

深圳市齐心文具股份有限公司激光打印机原理与耗材技术解析一.激光打印机工作原理无论是黑白饥荒打印机还是彩色激光打印机,其基本工作原理是相同的,他们都采用了类似复印机的静电照相技术,将打印机内容转变为感光鼓上的以像素点为单位的点阵位图图像,再转印到打印机纸上形成打印内容。

与复印唯一不同的是光源,复印机采用的是普通白色光源,而激光打印机则采用的是激光束。

在工作过程中计算机先把需要的数据(打印控制器中光栅位图图像数据)转换为激光扫描器的激光束信息,通过反射棱镜对感光鼓照射,此时感光鼓在充电时它的鼓体表面(现在感光鼓表面涂层用的材料一般为TefLon-----聚四氟乙烯)充满了正电荷。

激光器射出的激光抵消了鼓体表面图像部分以外的正电荷,感光鼓体表面形成了以正电荷表示的与打印图像完全相同的图像信息。

这时显影仓已经工作,磁棒上的碳粉颗粒带上了负电荷,随着感光鼓的转动正负电子相依的时候就把碳粉颗粒吸附到感光鼓体上(正负相吸),形成了感光鼓表面的碳粉图像。

而打印纸在与干皇姑接触前就被一充电单元充满负电荷,而所带电压高于感光鼓上的,当打印纸走过感光鼓时,由于正负电荷互相吸引,感光鼓的碳粉图像就转印到打印纸上。

经过热转印单元(定影过程的加热加压)使碳粉颗粒完全与纸张纤维吸附,形成了打印图像。

二.激光打印机工作过程解析第一阶段数据交换系统1.打印机控制器:在激光打印机能够工作之前,它需要获得页面数据并计算机如何将这些数据列印到纸面上。

这个工作由打印机控制器完成。

打印机控制器是激光打印机的主要板载计算机。

它通过某个通信端口(如:USB端口)与主机进行交谈。

在打印作业开始时,激光打印机会与肌注一起确定数据的交换方式。

控制器可能必须定期启动和停止主机,以便处理它已经接收到的信息。

2.打印机的接口和数据传输模式:接口类型也就是指打印机与计算机之间采用的接口类型,通过这项指标也可以简介反映出打印机输出的速度快慢。

目前市场上打印机产品的主要类型包括常见的并行接口、USB 接口以及网络接口。

声光偏转器物理原理

声光偏转器物理原理

声光偏转器物理原理-----主要方程式将具有一个射频信号的压电传感器粘固在合适的晶体上,那么就会产生一个声波。

类似“相位光栅”,声波以介质中的声速穿过晶体,声波波长取决于射频信号频率。

任意入射光束通过该光栅时都会发生衍射,通常都会产生很多条衍射光束。

相互作用条件参数品质因数Q,决定相互作用机制。

Q如下式给出:式中,为激光束的波长,n是晶体的折射率,L是光束穿过声波的距离,是声波波长Q<<1 : Raman-Nath衍射机制。

光束大致垂直入射声波束,会出现一些衍射条纹,其强度可由Bessel函数得出。

Q>>1 : Bragg衍射机制。

以特定角入射,只有一条衍射条纹—其他条纹通过干涉相互抵消在中间情况下,单独的分析处理是不可能的,要通过电脑完成一系列分析。

(In the intermediate situation, an analytical treatment isn't possible and a numerical analysis would need to be performed by computer).大多数声光设备运行在Bragg机制下,常见的例外就是声光模式的锁模和Q-开关(Most acousto-optic devices operate in the Bragg regime, the common exception being acousto-optic mode lockers and Q-switches.)波矢解释声光效应可以用波矢来描述。

由动量守恒可得:- 入射光波矢- 衍射光波矢.- 声波波矢这里F是声波的频率,声速为v,n i和n d是入射光和衍射光下的折射率(它们并不是一定相同的)能量守恒推得:F d = F i +/- F所以衍射光的光频率近似等于声波的频率。

当F<<F d or F i多普勒频移几乎可以忽略,但是在差拍变频中,却得到很好应用。

声光偏转器和声光调制器的基本原理

声光偏转器和声光调制器的基本原理

声光偏转器和声光调制器的基本原理下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!声光偏转器和声光调制器的基本原理声光偏转器和声光调制器是光电子学领域中常用的两种器件,它们在光信号处理和通信系统中起着重要作用。

声光调制的原理及应用

声光调制的原理及应用

在军事上,它也有广泛应用。例如一种新式探测器:雷达波谱分析器。空军飞行员可以利用它分析射到飞机上的雷达信号来判断飞机是否被敌方跟踪。外来的雷达信号与本机内半导体激光器产生的振荡信号经混频、放大后,驱动声光调制器,产生超声波,当外来信号变化时,超声波长也变化,衍射光的角度也变化,反映在二极管列阵上,我们可以很容易的识别敌方雷达信号。
介质中折射率的变化如图1所示,声波在一个周期T内,介质将两次出现疏密层,且在波节处密度保持不变,因而折射率每隔半个周期(T/2)在波腹处变化一次,即由极大值变为极小值,或由极小值变为极大值,在两次变化的某一瞬间介质各部分折射率相同,相当于一个不受超声场作用的均匀介质。 若超声频率(即加在调制器上的信号频率)为fs时,则声光栅出现或消失的次数为2fs,因而调制光的频率为2fs(为超声频率的二倍)。
什么是声光调制
声波是一种纵向机械应力波(弹性波)。若把这种应力波作用到声光介质中时会引起介质密度呈疏密周期性变化,使介质的折射率也发生相应的周期性变化,这样声光介质在超声场的作用下,就变成了一个等效的相位光栅,如果激光作用在该光栅上,就会产生衍射。衍射光的强度、频率和方向将随超声场而变化。所谓“声光调制器”就是利用这一原理而实现光束调制或偏转的。
图4
当光束以入射角θi射入声光介质中时,由镜面产生反射,而衍射光干涉,极大值应满足条件: Δ=mλ(m=0、±1、±2……)。 2λssinθB=λ 式中θB称为布喇格角。 只有入射角θi满足上式的入射光波,才能在θi=θd方向上得到衍射极大值。这个式子通常称为布喇格衍射公式。 可以证明,当入射光强为Ii时。布喇格衍射的零级与1级的衍射光强可分别表示为: I0=Iicos2v/2 I1=Iisin2v/2 式中 v=2π/λΔnL 是光波穿过厚度为L的超声场所产生的相位延迟。

声光调制

声光调制

声波是一种纵向机械应力波(弹性波).若把这种应力波作用到声光介质中时会引起介质密度呈疏密周期性变化,使介质的折射率也发生相应的周期性变化,这样声光介质在超声场的作用下,就变成了一个等效的相位光栅,如果激光作用在该光栅上,就会产生衍射。

衍射光的强度、频率和方向将随超声场而变化。

激光具有极好的时间相干性和空间相干性,它与无线电波相似,易于调制,且光波的频率极高,能传递信息的容量很大;加之激光束发散角小,光能高度集中,既能传输较远距离,又易于保密,因而为光信息传递提供了一种理想的光源。

激光调制我们把欲传输的信息加载于激光副射的过程称为激光调制。

光调制分为内调制和外调制两类。

外调制是指加载调制信号在激光形成以后进行的,即调制器置于激光谐振腔外,在调制器上加调制信号电压,使调制器的某些物理特性发生相的变化,当激光通过它时即得到调制,所以外调制不是改变激光器参数,而是改变已经输出的激光的参数(强度,频率等)。

声光调制声波是一种纵向机械应力波(弹性波)。

若把这种应力波作用到声光介质中时会引起介质密度呈疏密周期性变化,使介质的折射率也发生相应的周期性变化。

这样声光介质在超声场的作用下,就变成了一个等效的相位光栅,如果激光作用在该光栅上,就会产生衍射。

衍射光的强度、频率和方向将随超声场而变化.所谓“声光调制器”就是利用这一原理而实现光束调制或偏转的。

声光调制的原理1、超声波在声光介质中的作用声波在介质中传播分为行波和驻波两种形式。

行波所形成的声光栅其栅面是在空间移动的。

介质折射率的增大和减小是交替变化的,并且以超声波的速度V向前s推进。

在声光介质中,两列相向而行的超声波(其波长,相位和振幅均相同)产生叠加,在空间将形成超声驻波。

声驻波形成的声光栅在空间是固定的,其相位变化与时间成正弦关系,合成声波方程为:a(z,t)=a1(z,t)+a2(z,t)=2Acos2πz/λs·sin2πt/Ts介质中折射率的变化如图1所示,声波在一个周期T内,介质将两次出现疏密层,且在波节处密度保持不变,因而折射率每隔半个周期(T/2)在波腹处变化一次,即由极大值变为极小值,或由极小值变为极大值,在两次变化的某一瞬间介质各部分折射率相同,相当于一个不受超声场作用的均匀介质。

激光打印机工原理及技术解析

激光打印机工原理及技术解析

深圳市齐心文具股份有限公司激光打印机原理与耗材技术解析一.激光打印机工作原理无论是黑白饥荒打印机还是彩色激光打印机,其基本工作原理是相同的,他们都采用了类似复印机的静电照相技术,将打印机内容转变为感光鼓上的以像素点为单位的点阵位图图像,再转印到打印机纸上形成打印内容。

与复印唯一不同的是光源,复印机采用的是普通白色光源,而激光打印机则采用的是激光束。

在工作过程中计算机先把需要的数据(打印控制器中光栅位图图像数据)转换为激光扫描器的激光束信息,通过反射棱镜对感光鼓照射,此时感光鼓在充电时它的鼓体表面(现在感光鼓表面涂层用的材料一般为TefLon-----聚四氟乙烯)充满了正电荷。

激光器射出的激光抵消了鼓体表面图像部分以外的正电荷,感光鼓体表面形成了以正电荷表示的与打印图像完全相同的图像信息。

这时显影仓已经工作,磁棒上的碳粉颗粒带上了负电荷,随着感光鼓的转动正负电子相依的时候就把碳粉颗粒吸附到感光鼓体上(正负相吸),形成了感光鼓表面的碳粉图像。

而打印纸在与干皇姑接触前就被一充电单元充满负电荷,而所带电压高于感光鼓上的,当打印纸走过感光鼓时,由于正负电荷互相吸引,感光鼓的碳粉图像就转印到打印纸上。

经过热转印单元(定影过程的加热加压)使碳粉颗粒完全与纸张纤维吸附,形成了打印图像。

二.激光打印机工作过程解析第一阶段数据交换系统1.打印机控制器:在激光打印机能够工作之前,它需要获得页面数据并计算机如何将这些数据列印到纸面上。

这个工作由打印机控制器完成。

打印机控制器是激光打印机的主要板载计算机。

它通过某个通信端口(如:USB端口)与主机进行交谈。

在打印作业开始时,激光打印机会与肌注一起确定数据的交换方式。

控制器可能必须定期启动和停止主机,以便处理它已经接收到的信息。

2.打印机的接口和数据传输模式:接口类型也就是指打印机与计算机之间采用的接口类型,通过这项指标也可以简介反映出打印机输出的速度快慢。

目前市场上打印机产品的主要类型包括常见的并行接口、USB 接口以及网络接口。

声光调制器及其典型应用

声光调制器及其典型应用
1.原理简介
声光效应:超声波通过介质时会造成介质的局部压缩和伸长而产生弹性应变折射率n也呈现周期性变化,介质形成一个光栅光通过这一受到超声波扰动的介质时就会发生衍射常把控制激光束强度变化的声光器件称作声光调制器AOM,利用声光效应亦可以制成光束偏转器件。
第1页/共12页
1.原理简介
声光调制器:电-声-光两种衍射。由于拉曼-奈斯型衍射效率较低,通常采用布拉格型衍射
第5页/共12页
2.测声速
, 则 ,d确定后, 为常数, 由频率计计算。精度与d和 的精度以及介质的衍射效率均有关。相对误差在0.1%到2%之间。与声速大小有关,声速越大,相对误差越大缺点:只能测透明介质中的声速成品:超声雷达非线性校正
经证实,这个系统对5THz以上,扫描频率为5MHz/μs的激光信号,校正后的残余非线性小于1MHz。在数米的测量范围内精度为小于100μm。注意到 的大小与校正的精度和闭环反馈控制的效率有关, 太大校正精度会降低,过小则影响控制的执行效率。 的精度直接影响测量精度
第8页/共12页
3.激光雷达非线性校正
非线性校正部分采用一个延时自差光纤干涉仪,简而言之,就是在干涉仪的一路中放置一个声光调制器,以消除干涉信号中的直流干扰。干涉信号是一个拍频,其角频率 ,式中, 为调频斜率, 为光学延迟线带来的延时。数字鉴相器将 与理想的参考角频率比较,产生误差信号error,error经放大后反馈到激光器的调制电流和压电陶瓷,用以校正调频斜率 。
第6页/共12页
第7页/共12页
3.激光雷达非线性校正
系统采用闭环负反馈控制激光器来实现非线性校正。激光器的光束分成两路,一路用于目标测量,另一路用于非线性校正。而测量路继续分成两路,其中一路直接探测目标,与另一路有一相对固定的光程差,二者干涉叠加后被光电探测器接受,使之产生一个电压信号 。

光电子技术(声光调制和声光偏转)

光电子技术(声光调制和声光偏转)

声光偏转器的性能指标及评价方法
性能指标
声光偏转器的主要性能指标包括衍射效率、偏转角度、工作频率范围、响应时间等。其中,衍射效率 反映了声光相互作用的强弱,偏转角度决定了光波偏转的程度,工作频率范围和响应时间则关系到器 件的适用性和动态性能。
评价方法
通常采用实验测量的方法对声光偏转器的性能指标进行评价。例如,可以通过测量不同频率和声强下 的衍射效率和偏转角度,绘制出器件的频率响应曲线和偏转特性曲线,以全面评估器件的性能。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
声光偏转是利用声波在介质中传播时 引起的折射率梯度,使光束发生偏转 的现象。声光偏转器通常由压电晶体 和棱镜组成,当压电晶体受到声波作 用时,其折射率会发生变化,使得通 过棱镜的光束发生偏转。
声光调制和声光偏转 的应用
声光调制和声光偏转在光通信、激光 雷达、光学测量等领域具有广泛的应 用。例如,在光通信中,声光调制器 可用于实现高速光信号的调制和解调 ;在激光雷达中,声光偏转器可用于 实现光束的快速扫描和定位;在光学 测量中,声光调制和声光偏转可用于 实现高精度的光学干涉和衍射测量。
02 声光调制技术
声光调制器的基本结构和工作原理
基本结构
声光调制器主要由声光介质、压电换能器、吸声(或反射)装置及驱动电源等组 成。
工作原理
声光调制器是利用声光效应将信息加载于光频载波上的一种物理器件。当特定频 率的声波作用于声光介质时,会引起介质折射率的变化,从而使通过介质的光波 参数(如振幅、频率、相位等)随之发生变化,实现对光波的调制。
于制作光电探测器。
非线性光学材料
具有非线性光学效应的材料, 如磷酸二氢钾、铌酸锂等,用 于制作光调制器和光开关等。
  1. 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. 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. 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)。

/2+
如果交流调制信号电压为正弦信号:
U U o sin t
输出相对光强为:
二、电光体强度调制器
Eout Ac cosct m sin mt
相位调制系数
m
3 c no 63 Em L
2c
3 no 63 Em L
二、电光体强度调制器
1.结构
起光偏置作用,使调 制信号的工作点位于 线性调制区域。
比相位调制器多了一个检偏器和1/4波片 如果外电场为零,偏振面不发生旋转,通不过检偏器, 则输出光强为零; 如果外加电压正好使偏振面转过 900,完全从检偏器 通过,则输出光强最大,这个电压称为半波电压。
0 0 0
在外加电场E(E1,E2,E3)作用下,新的折射率椭球方程:
一、外加电场平行于z轴 即E1=E2=0
由于此时没有交叉项出现,说明加电场后折射率椭 球的主轴与原来的折射率椭球的主轴完全重合,折射率 椭球仍为旋转椭球。
一、外加电场平行于z轴
一般ij的量级为10-10cm/V,而E的量级通常为104V/cm
出现两个交叉项,说明在E1的作用下,晶体的折射 率椭球主轴绕两个主轴发生了转动。
新的主折射率为:
2.1.3 GaAs和InP的线性电光效应
线性电光系数矩阵:
0 0 0 0 0 0 0 0 0 ij 41 0 0 0 41 0 0 0 41
假设外加电场为: Ez 晶体入射面光场为: 晶体出射面光场为:
Em sin mt
Ein Ac cosct
Eout
c 1 3 Ac cosct no no 63 Em sin mt L c 2
一、电光体相位调制器
Eout c 1 3 Ac cosct no no 63 Em sin mt L c 2
在外加电场E(E1,E2,E3)作用下,新的折射率椭球方程:
2.1.3 GaAs和InP的线性电光效应 没有外加电场时,折射率椭球为一球体.
n1 n2 n3 n
当外加电场平行于x轴时, E2=E3=0
出现一个交叉项,说明在E1的作用下,晶体的折射 率椭球绕x轴转动了一定角度(450),得到新的折射率 椭球方程:
一、电光体相位调制器
设起偏器的偏振通光方向平行于晶体的感应主轴x’(或y’) 因此,入射晶体的线偏振光不再分解成沿x’,y’的两个分 量,外电场不改变出射光的偏振状态,仅改变其相位:

c
c
nx ' L
一、电光体相位调制器

c
c
nx ' L
1 3 对于KDP晶体: nx ' no no 63 E z 2
相对光强为:
二、电光体强度调制器
晶体的透射比曲线 透射的相对光强随外加电压变化关系曲线I/I0~V(或)
工作点在透射比曲线的非线性部分时,输出光信号失真; 工作点选在透射比曲线线性区( =/2附近)时,得 到不失真的基频信号.
二、电光体强度调制器
如何获得 =/2的偏置相位差
加入1/4波片,引入固定的偏置相位差--光偏置法 且1/4波片位置可前可后。 由于引入了/2的偏置相位差,P和A之间的总相位差为:
折射率椭球z轴长短不变,x和y方向的主值发
折射率椭球主轴将绕x轴转动了一个角度,并且由单 适用于纵向及横向的应用。 轴晶体变成了双轴晶体。
生了变化;
新的主折射率为:
三、外加电场平行于x轴 当外加电场平行于x轴时, E2=E3=0
与外加电场平行于y轴对晶体的作用基本相同,
差别仅在于主轴旋转的程度不一样。
ij E<<1 利用泰勒级数展开:
一、外加电场平行于z轴
由此可以得到新的主折射率为:
LiNbO3晶体沿z轴方向加电场后,只产生横
向电光效应,而不产生纵向电光效应。
对于纵向调制,两个正交的线偏振光经调制器出射所产生 的相位差为:
横向调制所产生的相位差为:
二、外加电场平行于y轴
折射率主轴x轴不转动; 当外加电场平行于 y轴时, E1=E3=0
2.1.3 GaAs和InP的线性电光效应
新的主折射率为:
可运用在横向和纵向调制
2.1.4
电光调制器
电光调制的物理基础是电光效应,即某些晶体在外 加电场作用下,其折射率发生与电场相关的变化。当光 波通过时,其传输特性就在外加电场的作用下发生可控 的变化。这种现象就是电光效应作用的结果。 在外加电场的作用下,可以人为的改变媒质(包括 晶体和各向同性媒质)的光学性质。利用这些电光材料 做成的电光器件可以实现对光束的振幅、相位、频率、 偏振态和传播方向的调制,使电光效应在现代光电工程 系统得到广泛的应用。
二、电光体强度调制器
2. 调制原理 在外加电场作用下,电光晶体尤如一块波片,相位延 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受到调制。
二、电光体强度调制器
KD*P类晶体纵向运用:
晶体的感应主轴x’,y’与未加电场时单轴晶体的两主振 动方向为x,y成450,且与起偏器P的透光轴成450角。 强度分布为: 则通过检偏器的光强为:
第二章
各种类型的光控器件
第一节 电光控制器件 第二节 声光控制器件
第三节 磁光控制器件
第一节 电光控制器件
2.1.1 几种常用电光材料的线性电光效应
常用的线性电光效应较强的材料: LiNbO3(铌酸锂)、LiTaO3 、KDP(磷酸二氢钾) 、 KTN(铌酸锂钾) 、BaTiO3等 一、铌酸锂晶体的线性电光效应 铌酸锂是一种人工生长的晶体,简写为LN;
特 点
0.4~5m光谱范围内的透过率大于95%;
光学均匀性好 不潮解,属于三方晶系点群结构
2.1.2 铌酸锂的线性电光效应
线性电光系数矩阵:
22 0 0 22 0 0 ij 0 51 0 51 0 22
13 13 33
相关文档
最新文档