CN2927042Y - 电光调制实验仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电光调制实验仪，包括光路部分和电路部分，其光路部分由激光器、起偏器、电光晶体、检偏器、光电探测器通过各自的支架依次放在光学导轨上，各支架底部与光学导轨滑动配合，电路部分包括与激光器连接的激光器电源，与电光晶体连接的控制信号源，光电探测器的输出接输出放大器，输出放大器的输出端作为仪器的一组输出端。控制信号源的输出端作为仪器的另一组输出端。起偏器、检偏器、光电探测器、电光晶体的支架都是可调的，底座是与滑轨匹配的滑块。当控制信号源输出没有直流高压叠加到正弦波电信号上时，电光晶体与检偏器之间加入1/4λ波片。1/4λ波片的支架也是可调的，底座是与滑轨匹配的滑块。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电光调制实验仪，用于电光调制现象的实验，可以直观的观察电信号调制光信号的现象，并通过对实验结果的分析确定电光晶体的参数。
背景技术
电光晶体作为一种电光转换器件，在光纤通信等方面起着非常重要的作用，因此了解电光晶体的各参数以及观察电光调制实验现象是很有必要的。但是要观察电光晶体的电光调制现象以及确定它的参数，必须满足如下几个条件：首先是要有合适的信号电压，其次是要有合适的光载体，还要有适合光载体进行传输的光学装置等。现有实验仪器没有提供利用电光晶体观察电光调制现象的光学系统，也没有提供调制光载体的电信号，无法进行观察电光调制现象的实验演示。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种电光调制实验仪，可以满足电光调制所需各种实验的进行，产生足够电压强度的信号，合适的光载体以及适合光载体进行传输的光学装置，并且光路可以很方便地进行调节。
本实用新型的方案是：本实用新型的电光调制实验仪包括光路部分和电路部分，其光路部分由激光器、起偏器、电光晶体、检偏器、光电探测器通过各自的支架依次放在光学导轨上，各支架底部与光学导轨滑动配合，电路部分包括与激光器连接的激光器电源，与电光晶体连接的控制信号源，光电探测器的输出接输出放大器，输出放大器的输出端作为仪器的一组输出端。
所述的电光调制实验仪，其控制信号源的输出端作为仪器的另一组输出端。
所述的电光调制实验仪，起偏器、检偏器的支架是用足够强度的不透明材料制作一圆形环，在环的边缘安装一根支撑件，在环的中央安装偏振片，支撑件下端插入底座中央的孔中，底座上安装有与孔垂直的紧固件，底座是与滑轨匹配的滑块。
所述的电光调制实验仪，光电探测器的支架是用足够强度的不透明材料制作一内带透孔的圆柱体，在圆柱体的侧壁安装一根支撑件，在透孔的前面安装光敏二极管，后面安装BNC插座；支撑件下端插入底座中央的孔中，底座上安装有与孔垂直的紧固件，底座是与滑轨匹配的滑块。
所述的电光调制实验仪，电光晶体的支架是用足够强度的不透明材料制作的带矩形透孔的长方壳体，电光晶体放在矩形透孔里面，电光晶体的两侧面露出在外面，电光晶体的上下面是金属电极，两金属电极分别用导线连到一个固定在长方壳体上的BNC插座上，在长方体的底部安装支撑件，支撑件下端插入底座中心的孔，底座上安装有与孔垂直的紧固件，底座是与滑轨匹配的滑块。
所述的电光调制实验仪，当控制信号源输出没有直流高压叠加到正弦波电信号上时，电光晶体与检偏器之间加入1/4λ波片。
所述的电光调制实验仪，1/4λ波片的支架是用足够强度的不透明材料制作一圆形环，在环的边缘安装一根支撑件，在环的中央安装1/4λ波片，支撑件下端插入底座中央的孔中，底座上安装有与孔垂直的紧固件，底座是与滑轨匹配的滑块。
本实用新型的优点：仪器能够内部产生一个频率与幅度连续可调的波形，将该信号加到电光晶体上，对通过电光晶体的激光进行调制，然后再用探测器把加载到激光上面的电信号解调出来。可以直观的观察电信号调制光信号的现象，并通过对实验结果的分析确定电光晶体的参数。本实用新型把观察电光调制现象变的简单易行，直观明了，并能测量电光晶体的参数。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构示意图；
图2是起偏器、检偏器及支架结构示意图；
图3是1/4λ波片及支架结构示意图；
图4是光电探测器及支架结构示意图；
图5是电光晶体及支架结构示意图。
具体实施方式
如图1：本实用新型的电光调制实验仪包括光路部分和电路部分，光路部分由激光器2、起偏器3、电光晶体4、1/4λ波片5、检偏器6、光电探测器7通过各自的支架依次放在光学导轨1上，各支架底部与光学导轨1滑动配合，上述的所有的光学器件在光学导轨1上通过滑动进行光路对准。
电路部分包括与激光器2连接的激光器电源8，控制信号源9的输出端9-1与电光晶体4连接，控制信号源9的输入端9-2与声音信号发生器12连接，光电探测器7的输出接输出放大器10，输出放大器的输入端10-1，输出放大器的输出端10-2作为一组仪器输出端。实验时将输出端10-2与输出设备11连接即可作实验。输出设备11可以在本实用新型之外自备，可以是示波器、万用表等。
本实用新型的电光调制实验仪，还可以将控制信号源的输出端9-1作为另一组仪器输出端。当输出设备11是示波器时，可将控制信号源的信号也接到输出设备11(示波器)上，以便将控制信号源的信号与仪器输出信号比较。
输出设备11可以在本实用新型之外自备，可以是示波器、万用表等。声音信号发生器12可以在本实用新型之外自备，可以是收音机，CD机，随身听，PC机等。
图2是起偏器、检偏器及支架结构示意图：两者支架结构相同。以起偏器为例，用足够强度的不透明材料制作一圆形环3-1，在环上标刻刻度。在环的边缘安装一根支撑件3-2，在环的中央安装偏振片3，支撑件3-2下端插入底座3-3中央的孔中，孔之大小能刚好容纳环的支撑件3-2，底座侧安装有与孔垂直的紧固件3-4，可人为控制支撑件插入孔中的多少，来调整偏振片作上下移动。底座下部是与滑轨匹配的滑块。
图3是1/4λ波片及支架结构示意图：1/4λ波片用足够强度的不透明材料制作一圆形环5-1，在环的边缘安装一根支撑件5-2，在环的中央安装1/4λ波片5，支撑件5-2下端插入底座5-3中央的孔中，底座上安装有与孔垂直的紧固件5-4，可人为控制支撑件插入孔中的多少，来调整偏振片作上下移动。底座是与滑轨匹配的滑块。
图4是光电探测器及支架结构示意图：光电探测器用足够强度的不透明材料制作一内带透孔的圆柱体7-1，在圆柱体的侧壁安装一根支撑件7-2，在透孔的前面安装光敏二极管7-3，后面安装BNC插座7-4；光敏二极管7-3通过BNC插座7-4与输出放大器连接。支撑件下端插入底座7-5中央的孔中，底座上安装有与孔垂直的紧固件7-6，可人为控制支撑件插入孔中的多少，来调整偏振片作上下移动。底座是与滑轨匹配的滑块。
图5是电光晶体及支架结构示意图：电光晶体用足够强度的不透明材料制作一带矩形透孔的长方壳体4-1，电光晶体4放在矩形透孔里面，晶体的两侧露出在外面，在晶体的上下面是金属电极，两金属电极用导线4-2连到一个固定在长方壳体上的BNC插座4-3上，通过BNC插座4-3连接到控制信号源9。在长方体的底部安装支撑件4-4，支撑件下端插入底座4-5中心的孔，底座上安装有与孔垂直的紧固件4-6，可人为控制支撑件插入孔中的多少，来调整偏振片作上下移动。底座是与滑轨匹配的滑块。
利用氦氖激光器提供632.8nm的激光作为光载体，并用铌酸锂(LiNbO3)晶体作为电光晶体进行电光转换，用起偏器使激光朝一个方向偏振，然后激光透过电光晶体，在电光晶体的两侧加载控制信号源提供的特定电信号调制通过电光晶体的激光，在激光透过晶体后用1/4λ波片使晶体工作在线性区，用检偏器将光载体检偏出来，然后用光电探测器将光信号转换为电信号，加载到电光晶体上的电信号与光电探测器的电信号同时送到双通道示波器显示，就可以观看电光调制现象，控制信号源提供一个幅度连续可调的直流信号进行电光晶体的半波电压的测量以及电光特性曲线的绘制。
本实用新型用足够强的电压驱动氦氖激光管产生激光，然后通过可旋转刻度盘的起偏器3对激光进行振动方向处理，然后进入电光晶体4。由控制信号源9产生幅值足够强的正弦波电信号，将此正弦波信号通过BNC插座4-3加到电光晶体上面，调制通过电光晶体的激光，再用一个1/4λ波片对电光晶体的工作灵敏度的进行调节，然后用可旋转刻度盘的检偏器6对激光进行振动方向处理，使被调制的光信号透过偏振片，然后用光电探测器(如硅探测器)将光信号变成电信号，并用示波器把加到电光晶体的正弦波电信号与光电探测器出来的电信号显示出来。如前所述的正弦波信号也可以用外部的声音信号替代，把声音信号输入到信号源放大后加到电光晶体上，然后重复前面正弦波的步骤，但是把光电探测器出来的电信号再送控制信号源9进行放大后再用一个有源音箱把声音放出来。
把1/4λ波片去掉，而用信号源产生的直流高压叠加到正弦波电信号上，然后进行电光晶体参数的测量。
Claims (7)
1.一种电光调制实验仪，包括光路部分和电路部分，其特征在于：光路部分由激光器、起偏器、电光晶体、检偏器、光电探测器通过各自的支架依次放在光学导轨上，各支架底部与光学导轨滑动配合，电路部分包括与激光器连接的激光器电源，与电光晶体连接的控制信号源，光电探测器的输出接输出放大器，输出放大器的输出端作为仪器的一组输出端。
2.根据权利要求1所述的电光调制实验仪，其特征在于：控制信号源的输出端作为仪器的另一组输出端。
3.根据权利要求1或2所述的电光调制实验仪，其特征在于：起偏器、检偏器的支架是用足够强度的不透明材料制作一圆形环，在环的边缘安装一根支撑件，在环的中央安装偏振片，支撑件下端插入底座中央的孔中，底座上安装有与孔垂直的紧固件，底座是与滑轨匹配的滑块。
4.根据权利要求1或2所述的电光调制实验仪，其特征在于：光电探测器的支架是用足够强度的不透明材料制作一内带透孔的圆柱体，在圆柱体的侧壁安装一根支撑件，在透孔的前面安装光敏二极管，后面安装BNC插座；支撑件下端插入底座中央的孔中，底座上安装有与孔垂直的紧固件，底座是与滑轨匹配的滑块。
5.根据权利要求1或2所述的电光调制实验仪，其特征在于：电光晶体的支架是用足够强度的不透明材料制作的带矩形透孔的长方壳体，电光晶体放在矩形透孔里面，电光晶体的两侧面露出在外面，电光晶体的上下面是金属电极，两金属电极分别用导线连到一个固定在长方壳体上的BNC插座上，在长方体的底部安装支撑件，支撑件下端插入底座中心的孔，底座上安装有与孔垂直的紧固件，底座是与滑轨匹配的滑块。
6.根据权利要求1或2所述的电光调制实验仪，其特征在于：当控制信号源输出没有直流高压叠加到正弦波电信号上时，电光晶体与检偏器之间加入1/4λ波片。
7.根据权利要求6所述的电光调制实验仪，其特征在于：1/4λ波片的支架是用足够强度的不透明材料制作一圆形环，在环的边缘安装一根支撑件，在环的中央安装1/4λ波片，支撑件下端插入底座中央的孔中，底座上安装有与孔垂直的紧固件，底座是与滑轨匹配的滑块。
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