怎么通过光来传输模拟信号?
模拟信号的光调制是指将模拟信号转换为光信号,并通过调制光信号的强度、频率或相位等参数,将模拟信号信息叠加到光信号中以实现传输和接收。调制的方式分为内调制和外调制。
一 内调制
激光的内调制是指在激光形成过程中,以调制信号的规律去改变激光振荡的某一参数,即用调制信号控制着激光的形成。调制方式又分为直接调制和腔内调制;
- 通过改变激光器的泵浦电流或注入电流来实现,使输出的激光强度直接受到调制。这种调制方式也称为直接调制,常用于注入式半导体激光器。
- 在激光谐振腔内放置调制元件,如电光调制器、声光调制器或磁光调制器等,用调制信号控制元件的物理特性的变化,以改变谐振腔的参数,从而改变激光器输出特性。这种方式包括了调Q技术,通过改变腔的性质来控制激光的输出。
二 外调制
激光的外调制是指在激光形成之后,即在激光谐振腔外进行的调制。这种方式通过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应的变化,当激光通过它时即得到调制。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)。
2.1 直接调制
直接调制通常用于半导体激光器或发光二极管,电信号直接调制激光器的驱动电流,使输出光随电信号变化而实现调制。
图:相位激光测距中的激光调制
2.2 电光调制
电光调制器的工作原理基于电光效应,在外加电场的作用下,某些材料的光学特性(如折射率)会发生改变。这种改变可以用来调制通过材料的光波的幅度、相位或频率。电光调制器利用这一原理来控制光信号,实现电信号到光信号的转换。
相位调制:
电光调制中的相位调制是一种利用电光效应改变光波相位的技术。在相位调制中,电光调制器通过改变材料的折射率来改变通过材料的光波的相位。
强度调制:
写这篇文的目的是因为看到示波器的光隔离探头中有用到光来传递模拟信号,所以想了解一下光是怎么传输模拟信号的,但是随着深入的学习,发现电光调制涉及的知识太广,我这能力有限,工作中又不涉及这一方面,所以看后续工作中有机会涉及这方面再深入学习吧。
麦科信OIP Pro光隔离探头(激光供电)-麦科信Micsig官网
参考:
几种常见电光调制器及其原理 - 电光调制器_光电探测器_DFB激光器_EDFA-北京康冠光电器件