簡介
在雷射形成過程中,以調製信號的規律去改變雷射振盪的某一參數,即用調製信號控制著雷射的形成,叫做內調製。內調製直接輸入雷射器驅動電路調製信號以控制其輸出。區別於外調製,外調製中雷射器不受控制,只對輸出後的雷射進行調製。
內調製是信號對光源本身直接調製,以調製信號改變雷射器的振盪參數,通過偏置電流的變化或改變雷射管的腔長等,從而改變雷射器輸出特性以實現調製,載入信號是在雷射振盪過程中進行的。
例如,注入式半導體雷射器,是用調製信號直接改變它的泵浦驅動電流,使輸出的雷射強度受到調製(也稱直接調製)。還有一種內調製方式是在雷射諧振腔內放置調製元件,用調製信號控制元件的物理特性的變化,以改變諧振腔的參數,從而改變雷射器輸出特性,以後介紹的調Q技術實際上就是屬於這種調製。
調製的基本概念
雷射是一種頻率很高的電磁波,它具有很好相干性,因而象以往電磁波(收音機、電視等)一樣可以用來作為傳遞信息的載波。
由雷射“攜帶”的信息(包括語言、文字、圖像、符號等)通過一定的傳輸通道(大氣、光纖等)送到接收器,再由光接收器鑑別並還原成原來的信息。這種將信息載入於雷射的過程稱之為調製,完成這一過程的裝置稱為調製器。其中雷射稱為載波;起控制作用的低頻信息稱為調製信號。
解調:調製的反過程,即把調製信號還原成原來的信息。
雷射光波的電場強度是:
式中振幅,角頻率,相位角。根據調製器和雷射器的相對關係,可以分為內調製和外調製。
外調製:把調製器放在雷射器的外面,當雷射通過調製器時,就會使光波的某參量受到調製。
內調製的特點
優點:調製效率高。
缺點:
(1)由於調製器放在腔內,等於增加腔內的損耗,降低了輸出功率;
(2)調製器頻寬受到諧振腔通帶的限制。
外調製
定義
把調製器放在雷射器的外面,當雷射通過調製器時,就會使光波的某參量受到調製,叫做外調製。
特點
優點:
(1)因為調製器和雷射形成無關,不影響雷射器的輸出功率。
(2)調製器的頻寬不受諧振腔通帶的限制,
缺點:調製效率低。
和內調製的區別
內調製直接輸入雷射器驅動電路調製信號以控制其輸出。區別於外調製,外調製中雷射器不受控制,只對輸出後的雷射進行調製。
外調製方便,且比內調的調製速率高(約一個數量級),調製頻寬要寬得多,故倍受重視。