光調製技術

光調製技術

光調製技術是一種調製技術,就是將一個攜帶信息的信號疊加到載波光波上,完成這一過程的器件稱為調製器。

·光調製就是將一個攜帶信息的信號疊加到載波光波上,完成這一過程的器件稱為調製器

·調製器能使載波光波的參數隨外加信號變化而變化,這些參數包括光波的振幅位相頻率偏振波長等。承載信息的調製光波在光纖中傳輸,再由光探測器系統解調,然後檢測出所需要的信息。

光強度調製技術

1、微彎效應光強度調製技術

利用光在微彎光纖中強度的衰減原理,將光纖夾在兩塊具周期性波紋的微彎析構成的變形器中構成調製器。從波導理論的觀點來看,當光纖發生彎曲時,傳輸光會有一部分泄漏到包層中去,這種泄漏是光纖內發生模式耦合的結果,這些耦合模變為輻射模,造成傳播光能量的損耗。纖芯中的光向包層逸出的原因從幾何光學來說是由於全反射條件的破壞造成的,從波導理論來說則是光纖的彎曲引起了各種傳導模式的耦合,則形成耦合模式被送入包層中去產生輻射模。

光調製技術光調製技術

2、光強度的外調製技術

·上述微彎調製技術屬於內調製,屬於功能性調製技術,它是利用光纖本身特性的改變來實現光調製的。

·所謂外調製技術,是指調製環節發生在光纖以前的部分,光纖本身的性質並不改變,它只起到傳光的作用。此時的光纖分為兩部分,即輸入光纖和輸出光纖,或傳送光纖和接收光纖,由於接收光強與接收光纖的端面的法向方面有關,於是接收光纖的端面可以視為接收信號。

·由輸入光纖出射的光投射到反射面上,其反射光的一部分進入輸出光纖,進入多少與反射面位置有關。

光調製技術光調製技術
光調製技術光調製技術

3、遮光型光強外調製技術

·上面所言為反射式,除此之外還有遮光式,一種辦法是將發射光纖和接取光纖對準,光強調製信號加在移動的遮光板上;另一種方法是直接移動接收光纖。這兩種方式都是使接收光纖只能收到傳送光纖發出的部分光,從而實現光調製。

·用這種辦法可以測量位移、壓力、溫度等物理量,這些物理量的變化都可使光強減弱由於閘式要使兩光纖距離大一些,因此光損耗較大,但它可固定兩光纖,因而使用可靠。

光調製技術光調製技術

4、折射率光強度調製技術

反射係數與兩介質的折射率有關,利用折射率的變化來改變反射係數,則可達到調製光強的目的,下圖給出了一種典型裝置:

光調製技術光調製技術

·由光纖左端入射的光,一部分沿光路返回到探測器。調製機理是:

·光纖左端有兩個反射面,其中底面的為全反射面(鍍膜而成),兩反射面搭接,斜面反射面與折射率為的介質接觸,調節斜面反射鏡的角度使纖芯光經反射後能垂直入射到全反射面上,則纖芯光入射到斜反射面時能夠部分地透射到的介質中去。

5、波長調製技術

波長調製技術主要是利用感測探頭的光譜特性隨外界物理量變化的性質來實現的。此類感測器多為非功能型感測器。在波長(顏色)調製探頭中,光纖只是簡單地作為導光用,即把入射光送往測量區,而將返回的調製光送往分析器。

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