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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。激光技术实验实验报告学院:通信工程学院姓名:高书勤学号:实验指导教师:刘巨林-12-13资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。激光大气通讯一．实验目的和内容:1.了解电光调制器的基本结构;2.熟悉激光大气通讯的基本原理;3.掌握音频信号的激光大气通讯的调试技术;4.探讨影响激光大气通讯效果的主要因素;二实验仪器1.HE-NE激光器2.电光调制器及DGY-3型调制电源3.收音机或音频信号发生器5.光电接收放大器及直流电压源
2、4.(9V)6.偏振片(2个)音箱或收录机(、1/4波片代替音箱)7.示波器三．实验原理1.电光调制器的结构本调制器是选用优质的DKDP晶体、利用pockpl效应对光进行信号调制的器件。其主要特性为:材料:DKDP单晶结构:四块串联、环形电极调制方式:纵调半波电压:DC900-1000V(使用电压不得超过1300V)工作频率:0-100MHz资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。等效电容:12pf图1.为电光调制器的结构示意图12341.电极引出线2.DKDP晶体3.环形电极
3、4.偏振片2.电光调制器的调整为了保证信号传输的质量和较高的信噪比,进行激光大气通讯之前,首先对光路和器件的状态进行调整。电光调制器的实验系统安排大致如图2.所示。调整步骤大致如下:②③⑦①④⑤⑥⑧⑨①He-Ne激光器②起偏器③1/4波片④电光调制器⑤检偏器⑥光电接收放大器⑦示波器⑧DGYⅢ-型调制电源⑨直流电压源(1)仔细调整电光调制器,使激光光束与其晶体的光轴平行并经过晶体中心;然后放入检偏器并旋转可使透过光的强度发生明显的变化。(2)将电光调制器的电极引出线与调整电源的电光输出
4、端口连接起来,在示波器上便可观察到调制光的波形。旋转调制器(小心触电!)可使波形变为倍频信号,则晶体晶轴方位调整完毕。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。①He-Ne激光器所发出的激光经过②起偏器之后,所得到的激光为偏振光,再经过③1/4波片之后,会变成圆偏振光。3.激光大气通讯实验系统的组成如图所描述的系统,传输音频(300-3400Hz)信号或收录机播放的节目。实验时,将收录机的节目信号或音频信号接至调制电源的电光输入端口,这样,若将本系统配套的光电接收放大器上接收到的光信号
5、接入音箱或收录机(收录机代替音箱,信号接入到Lineout端口,按下play键),适当旋转或调制各元器件,便可听到清晰的广播声音。②⑦①③④⑤⑥⑧⑨⑩①He-Ne激光器②起偏器③1/4波片④电光调制器⑤检偏器⑥光电接收放大器⑦音箱或收录机(代替音箱)⑧DGYⅢ-型调制电源⑨收音机或音频信号发生器⑩直流电压源四．实验注意事项1.实验中,使用的调制器为”电光调制器”,注意不要将它连接到调制电源的声光、磁光端口。2.光电接收放大器要正常工作,必须配备9V的直流电压源。若给光电接收放大器提供了9V的直流电压源,它
6、还不能正常工作,应检查它后面的开关是否处于”开”的位置。五．实验结果与分析资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。1.实验结果(1)调制电光调制器时,旋转调制器,示波器显示调制信号波形发生变化,振幅也随之改变,只在某一个特定位置上调制信号振幅达到最大,产生倍频信号。调节检偏器,信号有强弱变化,振幅、频率也发生变化,当到达某一个合适的位置时,信号振幅最大,强度最大,听起来最清晰(2)在进行传输音频(300-3400Hz)信号或收录机播放的节目的实验时,经过将收录机的节目信号或音频信号接
7、至调制电源的电光输入端口,之后将光电接收放大器上接收到的光信号接入音箱或收录机,就能够听到广播的声音,可是并不算清晰,会有杂音,经过适当的转动起偏器或者检偏器,就能够听到清晰的广播声音。（3）转动起偏器或者检偏器,均会对接收信号产生影响,喇叭声音大小随之改变;增加或减小检测器供电电压,喇叭声音随之增大或减小;当在光电接收放大器前任意位置隔断激光链路时,均无法接到信号,喇叭声音消失。2.实验分析根据实验结果,经分析得出影响激光大气通讯的因素有:1.光噪声因素:该因素主要影响激光大气通信系统的接收灵敏度。背景
8、光本身的随机。背景光本身由于光源的不稳定性、反射散射过程的不稳定性及传播过程中的不稳定性,将存在宽谱的随机起伏,相当于光噪声,这种噪声被接收机检测后将产生相应的噪声电流,使系统信噪比恶化。因此,激光系统必须有很强的排除杂光的能力,否则阳光或其它照射光源就会淹没激光束。2.光端机因素:主要受发射机的发射光强和接收机的灵敏度影响,另外,在实际的大气激光通讯中,由于发射机与接收机之间局里较远,因此,发射机的光出射角(影响光束的汇聚性
