光电效应在通信专业的应用

光学器件。根据查询百度百科得知，电光调制器地线是利用外加电场改变介质的折射率，从而调制光的相位、振幅或偏振态的一种光学器件，因此，电光调制器地线是一种光学器件。

两个。根据查询中国电器官网得知，电光调制器，所述光信号调制通路包括至少两个电极从光信号输入端口至光信号输出端口依次相连。所以电光调制器有两个直流口。

马赫曾德尔调制器原理依据的基本理论是各种不同形式的电光效应。这两个光支路采用的材料是电光性材料，其折射率随外部施加的电信号大小而变化。由于光支路的折射率变化会导致信号相位的变化，当两个支路信号调制器输出端再次结合在一起时，合成的光信号将是一个强度大小变化的干涉信号。相当于把电信号的变化转换成了光信号的变化，实现了光强度的调制。简而言之，该调制器通过控制其偏置电压，可以实现不同边带的调制。除了制造应用于光强度调制的马赫-曾德尔调制器，还可以用于制造马赫-曾德尔热光TO开关，只是这里只应用光强度的两种状态。即开状态和闭状态，这是一种MEMS系统，光信号进入两根二氧化硅波导，其中一个波导的部分光路附近形成电加热器来加热，起到移相器的作用，然后在方向性耦合器处进行干涉，光从两个位置出来，其中一个位置标示开状态，另一个位置表示闭状态。它的尺寸是约11mm×0.5mm。与调制器不同的是，调制器需要电加热薄膜的电压可调制，而马赫-曾德尔热光TO开关的电压是恒定的。电光调制器(EOM)是利用某些电光晶体，如铌酸锂(LiNbO3)、砷化镓(GaAs)和钽酸锂(LiTaO3)的电光效应而制成的。电光调制是基于线性电光效应(普尔克效应)即光波导的折射率正比于外加电场变化的效应。电光效应导致的相位调制器中光波导折射率的线性变化，使通过该波导的光波有了相位移动，从而实现相位调制。单纯的相位调制不能调制光的强度。

电光调制器。马赫泽德调制器是一种常用于光通信系统中的电光调制器，用于将电信号转化为光信号。利用光的干涉现象，在两个分支中引入相位差，从而改变光的强度。

搭载5G网络。在电光调制器中，带宽大的原因是搭载了5G网络，网络速度快，容量大。电光调制器是利用某些电光晶体，如铌酸锂晶体、砷化镓晶体和钽酸锂晶体的电光效应制成的调制器。

体积不同，性质不同。都是属于电光调制器。1、体积不同。体调制器的体积交大，调制电压和消耗的调制功率都较大，光波导调制器是制作在薄膜光波导或条形光波导上，体积小巧，驱动电压低，功耗小。2、性质不同。波导型光调制器是用集成光学技术在基片上制成薄膜光波导实现电光、磁光或声光调制。体调制器,需要施加相当高的电压,才能实现电光调制。电光调制器分为光波导调制器和体调制器两类。

Vπ=λd/CL。当Vπ越低，表明相位调制器的效率越高，衡量相位调制器的一个关键指标是半波电压，公式为Vπ=λd/CL。电光调制器是指晶体在外加电场的作用下，折射率随之发生变化，引起该晶体的光波特性发生变化，从而实现对光信号的相位、幅度、强度以及偏振状态产生调制的一种器件。性能优良的调制器需具备高效光比、大带宽、低啁啾等特点。

在纵向电光强度调制器里，光路中加入l/4波片的作用是获得线性调制效。减少半波电压获得线性调制效果消除自然双折射引起的相位延迟减小光功率损耗

简述调制法测量电光晶体半波电压的原理介绍如下：调制法测量电光晶体半波电压的原理基于电光晶体的双折射作用及其对光的偏振状态的影响。根据查询相关公开信息显示，电光晶体是一种能够将电场信号转换为光学信号的材料，当电光晶体受到电场的作用时，会发生折射率的变化，从而改变光的传播速度和偏振状态。电光调制是基于线性电光效应（普克尔效应）即光波导的折射率正比于外加电场变化的效应。电光效应导致的相位调制器中光波导折射率的线性变化，使通过该波导的光波有了相位移动,从而实现相位调制。单纯的相位调制不能调制光的强度。由包含两个相位调制器和两个Y分支波导构成的马赫－泽德（Mach-Zehnder）干涉仪型调制器能调制光的强度。体块型的光调制器比集成光学调制器需要更高的调制电压，因此在光纤系统中都选用带有光纤的集成光学调制器。理论上，用任何具有高速电光效应响应、能透过所使用激光的材料都能制作高速电光调制器。现在适合用于光纤通信系统的调制器材料有铌酸锂（LiNbO3）、砷化镓（GaAs）和聚合物（Polymer）。砷化镓和聚合物调制器中的光波导为带脊波导，它们与单模光纤光连接的损耗比铌酸锂波导与单模光纤要大得多。聚合物调制器的长期稳定性尚不理想。因此当前实用光纤通信系统中都选用铌酸锂调制器。

信息结束(End Of Message)一般EOM的邮件根本不用打开，题目就是信息本身。满意，给采纳！

频率是光子的一个基本自由度，调控光子频率无论在基础物理研究还是实际应用中都有重要的意义。在基础研究如超快光谱学中，通过光谱分析可获取原子分子的振动转动能级信息；在波分复用光通信中，频率作为一种重要的复用维度，可极大地增加光通信容量；另外在光学精密测量中，频率也是一个重要的探测手段，如天文观测中根据光谱移动可测定宇宙膨胀速度，另外频率探测在汽车测速，流速检测等工业领域也有重要应用。调控光子频率的方法通常有两种：非线性光学效应和光学动态调制。传统方式是利用光学非线性效应如：和频、差频效应和光学四波混频等。但是非线性效应存在着频率转换效率低，需要很高的泵浦光功率，只适用于特定入射波长等方面的限制。另外一种调控光子频率的方式是光学动态调制如：声光，电光调制和光机械振动等。相对于光学非线性效应，动态调制具有转换效率高，无需光学泵浦，不依赖特定入射频率等优势。但由于声光调制，电光调制的调制幅度存在上限且不能灵活可调，因此相应的频率转换效率和转换方向(红移或蓝移)不能灵活可调：因此迫切需要一种新的机制和方法实现频率转换效率及方向的实时控制和连续可调。

根据光耦的输入输出参数预先设计的，毕竟在电光调制器的实际应用开发中还要结合测试结果，对半波电压选择进行修正。

电光调制器(EOM)是利用某些电光晶体，如铌酸锂(LiNbO3)、砷化镓(GaAs)和钽酸锂(LiTaO3)的电光效应而制成的。电光调制是基于线性电光效应(普尔克效应)即光波导的折射率正比于外加电场变化的效应。电光效应导致的相位调制器中光波导折射率的线性变化，使通过该波导的光波有了相位移动，从而实现相位调制。单纯的相位调制不能调制光的强度。但由包含两个相位调制器和两个Y分支波导构成的马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉仪型调制器可以调制光的强度。M-Z干涉仪式调制器结构如图1所示。输入光波经过一段光路后在一个Y分支处被分成相等的两束，分别通过两光波导传输，光波导是由电光材料制成的，其折射率随外加电压的大小而变化，从而使两束光信号分别到达第2个Y分指出产生相位差。若两束光的光程差是波长的整数倍，两束光相干抵消，调制器输出很小。因此通过控制电压就能对光信号进行调制。对于各种类型的高速调制器，主要应考虑高频信号的频率限制问题，为此可将高频调制信号以行波形式输入，以确保电光调制器中光波和调制电场具有相同的速度。目前高速长距离系统中，所用调制器大多数是以M-Z干涉仪为基础的行波电极电光调制器。这种调制器具有如下优点：(1) 采用行波电极，可获得很高的工作速度；(2) 以铌酸锂(LiNbO3)材料为衬底制作的M-Z调制器与DFB激光器(分布式反馈激光器)组合，使调制信号的频率啁啾非常小；(3) 性能的波长依赖性很小。对未来的光网络来说，集成化是必然的发展趋势，对器件的尺寸的要求越来越苛刻。有机聚合物是当今公认的最具挑战意义的一种新型非线性光学材料，并且由于其自身的优点，正成为人们关注的焦点。使用聚合物电光材料制成的有机物电光调制器将在未来的光通信、光信息处理领域发挥越来越重要的作用。

电光调制器的基础是电光效应。根据电光晶体的折射率变化量和外加电场强度的关系，电光效应可分为线性电光效应(泡克耳斯效应)和二次电光效应(克尔效应)。因为线性电光效应比二次电光效应的作用效果明显，因此实际中多用线性电光调制器对光波进行调制。线性电光调制器可分为纵向的和横向的。在纵向的调制器中，电场平行于光的传播方向，而横向调制器的电场则垂直于光传播的方向。

高性能的光纤通信系统要求对直流激光源发出的激光施行外调制。激光的外调制具有的优点是高速率、大消光比、大光功率和消除半导体激光器内调制产生的光频率跳变的“啁啾”现象。　　电光调制是基于线性电光效应（普克尔效应）即光波导的折射率正比于外加电场变化的效应。电光效应导致的相位调制器中光波导折射率的线性变化，使通过该波导的光波有了相位移动,从而实现相位调制。单纯的相位调制不能调制光的强度。由包含两个相位调制器和两个Y分支波导构成的马赫－泽德（Mach-Zehnder）干涉仪型调制器能调制光的强度。　　体块型的光调制器比集成光学调制器需要更高的调制电压，因此在光纤系统中都选用带有光纤的集成光学调制器。理论上，用任何具有高速电光效应响应、能透过所使用激光的材料都能制作高速电光调制器。现在适合用于光纤通信系统的调制器材料有铌酸锂（LiNbO3）、砷化镓（GaAs）和聚合物（Polymer）。砷化镓和聚合物调制器中的光波导为带脊波导，它们与单模光纤光连接的损耗比铌酸锂波导与单模光纤要大得多。聚合物调制器的长期稳定性尚不理想。因此当前实用光纤通信系统中都选用铌酸锂调制器。　　铌酸锂条形光波导是用钛扩散或退火质子交换方法提高了X-切或Z-切Y-传铌酸锂晶片表面窄条内的折射率而制成的。在光纤通信用的1.3mm和1.55mm工作波长上，这种光波导能承受大于100毫瓦光功率的通过，而不会造成不可治愈的光损伤。　　作为传输线的行波电极制作调制器比电极长度远小于微波波长的集总电极制作的调制器有宽得多得多的调制带宽。集总电极铌酸锂调制器的调制带宽与电极长度乘积约小于2.2GHz·cm,而实验验证行波电极铌酸锂调制器有大于200GHz·cm的调制带宽与电极长度乘积。OC-192/STM-64制式光纤通信系统优质光发射机中所用的10Gb/s铌酸锂强度调制器的3dB电带宽为8GHz或3dB光带宽为15GHz。而OC-768/STM-256制式密集波分复用（DWDM）光纤系统光发射机中的40Gb/s调制器的3dB电带宽应达到30GHz。　　在电通信系统中,原始高速率数字信号电平的峰－峰值只有0.8V。因为数据率大于2.5Gb/s的铌酸锂调制器的半波电压（Vp）较高，故都需要用驱动器来推动调制器。驱动器不仅要有很宽的工作频带，并且要能提供足够大的微波输出功率。例如：对于10Gb/s、Vp＝5.5V的调制器，需要驱动器具有75KHz 到8GHz的工作频带及20dBm（100mW）的1dB输出功率。制作高速率的驱动器是非常困难的，因此制作具有低Vp的调制器是很受欢迎的。　　当然，也要求调制器有良好的其他性能，如低的光插入损耗、大的消光比、小的光反射损耗、弱的电反射损耗和合适的啁啾（chirp）参量。　　高速电光调制器有很多用途。高速相位调制器可用于相干光纤通信系统，在密集波分复用光纤系统中用于产生多光频的梳形发生器，也能用作激光束的电光移频器。　　M－Z铌酸锂调制器有良好的特性，可用于光纤有线电视（CATV）系统、无线通信系统中基站与中继站之间的光链路和其他的光纤模拟系统。　　高速M－Z铌酸锂调制器除了用于上述的高数据率的数字光纤系统外，还可在光时分复用（OTDM）系统中用于产生高重复频率、极窄的光脉冲或光孤子（Soliton），在先进雷达的欺骗系统中用作为光子宽带微波移相器和移频器，在微波相控阵雷达中用作光子时间延迟器，用于高速光波元件分析仪，测量微弱的微波电场等。

F-P型调制器结构如图所示。它是利用两端面的反射来形成F-P腔，光波在F-P腔中的相位延迟随波导电极上所加电压引起的折射率的变化而变化，输出光强也作相应的变化，从而实现对入射光信号的调制。与其他结构形式的调制器(M-Z干涉仪式调制器、定向耦合式调制器等)相比，F-P型调制器具有调制灵敏度高的特点，因此在光传感，光通信等方面有重要用途。 随着薄膜技术的发展，特别是可选薄膜材料的增多，薄膜调制器技术倍受关注.E/O有机聚合物高速调制器的研究始于1990年，由于有机聚合物材料相对于无机材料具有许多优点，因此发展十分迅速，有望制成超高速调制器。

电光调制器(EOM)是利用某些电光晶体，如铌酸锂(LiNbO3)、砷化镓(GaAs)和钽酸锂(LiTaO3)的电光效应而制成的。电光调制是基于线性电光效应(普尔克效应)即光波导的折射率正比于外加电场变化的效应。电光效应导致的相位调制器中光波导折射率的线性变化，使通过该波导的光波有了相位移动，从而实现相位调制。单纯的相位调制不能调制光的强度。但由包含两个相位调制器和两个Y分支波导构成的马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉仪型调制器可以调制光的强度。M-Z干涉仪式调制器结构如图1所示。输入光波经过一段光路后在一个Y分支处被分成相等的两束，分别通过两光波导传输，光波导是由电光材料制成的，其折射率随外加电压的大小而变化，从而使两束光信号分别到达第2个Y分指出产生相位差。若两束光的光程差是波长的整数倍，两束光相干抵消，调制器输出很小。因此通过控制电压就能对光信号进行调制。对于各种类型的高速调制器，主要应考虑高频信号的频率限制问题，为此可将高频调制信号以行波形式输入，以确保电光调制器中光波和调制电场具有相同的速度。目前高速长距离系统中，所用调制器大多数是以M-Z干涉仪为基础的行波电极电光调制器。这种调制器具有如下优点：(1) 采用行波电极，可获得很高的工作速度；(2) 以铌酸锂(LiNbO3)材料为衬底制作的M-Z调制器与DFB激光器(分布式反馈激光器)组合，使调制信号的频率啁啾非常小；(3) 性能的波长依赖性很小。对未来的光网络来说，集成化是必然的发展趋势，对器件的尺寸的要求越来越苛刻。有机聚合物是当今公认的最具挑战意义的一种新型非线性光学材料，并且由于其自身的优点，正成为人们关注的焦点。使用聚合物电光材料制成的有机物电光调制器将在未来的光通信、光信息处理领域发挥越来越重要的作用。

1电光调制器是利用某些电光晶体，如铌酸锂晶体(LiNb03)、砷化稼晶体(GaAs)和钽酸锂晶体(LiTa03)的电光效应制成的调制器。电光效应即当把电压加到电光晶体上时，电光晶体的折射率将发生变化，结果引起通过该晶体的光波特性的变化，实现对光信号的相位、幅度、强度以及偏振状态的调制.

电光调制器有很多用途。相位调制器可用于相干光纤通信系统，在密集波分复用光纤系统中用于产生多光频的梳形发生器，也能用作激光束的电光移频器。　　电光调制器有良好的特性，可用于光纤有线电视（CATV）系统、无线通信系统中基站与中继站之间的光链路和其他的光纤模拟系统。　　电光调制器除了用于上述的系统中用于产生高重复频率、极窄的光脉冲或光孤子（Soliton），在先进雷达的欺骗系统中用作为光子宽带微波移相器和移频器，在微波相控阵雷达中用作光子时间延迟器，用于光波元件分析仪，测量微弱的微波电场等。

电光调制的物理基础是电光效应，即是某些晶体在外加电场的作用下，其折射率将发生变化，当光波通过此介质时，其传输特性就受到影响而改变。调制晶体是电光调制器的核心部件，它按一定的方向加工成圆柱体或长方形体状。 声光调制的物理基础是声光效应，声光效应是指光波在介质中传播时，被超生波场衍射或散射的现象。介质的折射率周期变化形成折射率光栅时，光波在介质中传播就会发生衍射现象，衍射光的强度、频率和方向等将随着超生场的变化而变化。声光调制器是由声光介质，电－声换能器，吸声（或反射）装置及驱动电源等组成。

一般光纤通讯系统中的外调制器包括四类：①声光(AO)调制器；②磁光调制器，即Farady调制器；③电光(EO)调制器④电吸收(EA)调制器。现代光纤系统中主要使用两类调制器，一种是依赖于一定平面波导载光方式改变的电光调制器，另一种是内部结构类似于激光器的半导体二极管电吸收调制器，后者能在透过光和吸收光两个状态下切换。按照调制机理可分为：①电光调制器是利用电光晶体（如铌酸锂）的折射率随外加电场而变即电光效应实现光调制；②磁光调制器是利用光通过磁光晶体（如钇铁石榴石）时，在磁场作用下其偏振面可发生旋转实现光调制；③声光调制器是利用材料（如铌酸锂）在声波作用下产生应变而引起折射率变化即光弹效应实现光调制；④波导型光调制器是用集成光学技术在基片上制成薄膜光波导实现电光、磁光或声光调制。

电光相位调制器与电光强度调制器的主要区别 在于,相位调制器中起偏器的偏振方向平行于晶体的感应 主轴x"(或y"),这样入射到晶体的线偏振光不再分解.

在外加电场的作用下，晶体的折射率光吸收和光散射特性发生了变化，由此而产生的效应称为电光效应.当晶体折射率的改变与所加电场成正比时，即电场的一次项 ，这种电光效应称为线性电光效应，由Pokels于 1893年发现，也称为Pokels效应，一般发生于无对称中心晶体中，该效应是电光调制的基础。当晶体折射率的改变与所加电场强度的平方成正比时，即电场的二次项 ，这种电光效应由Kerr在 1875年发现，称为二次电光效应或称为Kerr电光效应，二次电光效应存在于一切晶体中。对LiNbO3晶体来说，线性电光效应比二次电光效应显著的多，因此调制器主要利用其线性电光效应进行调制。铌酸锂电光调制器的工作原理简单的描述为，当晶体特定方向施加电场作用时，由于电光效应导致晶体折射率的改变，继而引起晶体中传输光波的额外相位变化，从而达到调制光波的目的。常见的电光强度调制器是马赫-曾德尔(MZ)调制器，光波在光波导中传输至第一个3dB耦合器处，光波被分成相等的两路，光波在每个支路路分别通过光波导传送至第二个3dB耦合器处，两列波最后相干叠加。

你可以从文献中找到MZM的数学公式，从数学公式可以看到,其强度调制还是相位调制，是取决于你所外加的偏压的（双臂MZM）。文献我可以给你..

电光效应，是将物质置于电场中时，物质的光学性质发生变化的现象。某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性，物质的折射率因外加电场而发生变化的现象为电光效应.电光效应包括泡克耳斯(Pockels)效应和克尔(Kerr)效应。电光效应是指某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性的效应。应用　　利用电光效应可以制作电光调制器,电光开关,电光光偏转器等,可用于光闸,激光器的Q开关和光波调制,并在高速摄影,光速测量,光通信和激光测距等激光技术中获得了重要应用。当加在晶体上的电场方向与通光方向平行,称为纵向电光调制(也称为纵向运用)；当通光方向与所加电场方向相垂直,称为横向电光调制(也称为横向运用).利用电光效应可以实现对光波的振幅调制和位相调制。

介质的折射率在外加电场的作用下发生变化的现象

具有“光学硅”之称的铌酸锂是一种集光折变效应、非线性效应、电光效应、声光效应、压电效应与热电效应等于一体的材料，可以制备集成光子回路中的光波导、光开关、分/合束器、压电调制器、热电调制器与电光调制器等器件，其中铌酸锂调制器是光子集成回路和现代通信的核心器件，已成为当前电光调制器市场的主流产品。铌酸锂晶体具有宽的透明窗口、低的吸收损耗、高的抗光学损伤性能，以及大的非线性光学、电光、热光和声光系数等，是集成化的量子通信和量子计算、经典光信息处理、精密测量及传感等芯片的基质材料。

调制种类和各种调制原理将传输的信息加载于激光辐射的过程称为激光调制。光调制指的是使光信号的一个或几个特征参量按被传送信息的特征变化，以实现信息检测传送目的的方法。光调制可分为强度调制、相位调制、偏振调制、频率和波长调制。下面将分别介绍各种调制的原理和方法。光强度调制光强度调制是以光的强度作为调制对象，利用外界因素使待测的直流或缓慢变化的光信号转换成以某一较快频率变化的光信号，这样，就可采用交流选频放大器放大，然后把待测的量连续测量出来。光相位调制利用外界因素改变光波的相位，通过检测相位变化来测量物理量的原理称为光相位调制。光波的相位由光传播的物理长度、传播介质的折射率及其分布等参数决定，也就是说改变上述参量即可产生光波相位的变化，实现相位调制。光偏振调制利用偏振光振动面旋转，实现光调制最简单的方法是用两块偏振器相对转动，按马吕斯定理，输出光强为 I=I0cos2α，式中I0为两偏振器主平面一致时所通过的光强；α为两偏振器主平面间的夹角。频率和波长调制利用外界因素改变光的频率或光的波长，通过检测光的频率或光的波长的变化来测量外界的物理量的原理，称为光的频率和波长调制。电光调制利用电光效应实现的调制叫电光调制。电光调制的物理基础是电光效应，即是某些晶体在外加电场的作用下，其折射率将发生变化，当光波通过此介质时，其传输特性就受到影响而改变。调制晶体是电光调制器的核心部件，它按一定的方向加工成圆柱体或长方形体状。电光调制器利用电光效应工作的光调制器，将信息加载于激光的过程称之为调制，完成这一过程的装置称为调制器，其中激光称为载波；起控制作用的低频信息称为调制信号，电光调制属于外调制，即在激光器外的光路中进行调制。目前光通讯领域所用的电光调制器大多是铌酸锂材料做得光波导强度调制器电光调制的分类电光调制按其调制的性质可以分为调幅、调频、调相及强度调制等。振幅调制：就是使载波的振幅随着调制信号的规律而变化的震荡，简称调幅；调频和调相：频率调制和相位调制，就是光载波的频率或者相位随着调制信号的变化规律而改变的震荡，因为这两种调制波都表现为总相角ψ(τ)的变化，因此统称为角度调制。强度调制：就是光载波的强度（光强）随调制信号规律而变化的激光震荡。

回答在晶体电光调制实验中，起偏器与检偏器的透偏方向相互平行 对电光调制器的静态特性曲线有何影响？实验

重点词汇释义bulk主体; 大部分; 体积; 大; 巨大的体重; 变得巨大; 胀大; 增大; 扩展; 增加; 用眼力估计; 毛估（重量; 体积等）双语例句以下例句来源于网络，仅供参考1.Then research device driver under the Linux environment, acquaintance device model and the mechanism of concurrency, memory, interupt deeply. And then be familiar with driver development methods of char device, bulk device, net device.接着研究了Linux环境下的设备驱动程序，深入了解设备模型和设备驱动程序开发框架以及并发、内存、中断机制，从而熟悉字符设备、块设备、网络设备驱动开发的一般方法。www.fabiao.net2.In CMOS technology, the MOSFET located in a well can become a bulk device and ope-rate in the lateral bipolar mode when suitable bias is applied.在CMOS工艺结构中，将位于阱中的MOS器件加适当的偏置，可以使其变为体内器件、以横向双极管的模式工作。dict.cnki.net3.When the input electric power reaches 80 mW, the diffraction frequency approaches 100%. This means that the diffraction power required by the superficial device is ten times smaller than that of the bulk device.在射频电功率达到80mW时，一级光斑的衍射效率接近100%，这意味着表面波器件衍射所需的功率此体波器件小一个数量级。dict.cnki.net4.Air diffusion aerator Bulk discharging device is installed at lateral of cement silo for bulk truck loading.空气扩散式曝气装置在水泥库库侧设散装装置，用于汽车散装。www.dictall.com5.Bulk discharging device is installed at lateral of cement silo for bulk truck loading. Auxiliary machine: carcass servicer, belt servicer and tread servicer.在水泥库库侧设散装装置，用于汽车散装。辅机部分：胎体供料装置、束层供料装置、面供料装置。www.dictall.com6.Commercialized SPR sensors based on bulk optical device such as prism have been available long ago. The research focus of SPR sensors now is to realize the miniaturization and microminiaturization of the SPR sensor system by utilizing optical waveguide as the couple device.基于体型光学器件（如棱镜）的SPR传感器早已商品化，目前此类传感器研究的热点在于利用光波导尤其是光纤器件实现传感器的小型化及微型化。www.fabiao.net7.In order to avoid man-made mistake on calculating automatically optical system resolution and system aberration coefficient in the production of fingerprint device in bulk, fingerprint device detecting system based on personal computer is researched.为了在指纹仪批量生产过程中，自动计算出指纹仪光学系统分辨率和系统畸变的系数，避免出现人为的误差，研制了，一套基于PC的指纹仪检测系统；dict.cnki.net8.This work made basis for the modification and verification of control system model. ( 4) Based on definition of the bulk modulus, a measuring device for hydraulic oil and hose bulk modulus was designed.系统辨识为模型的修正和验证奠定了基础。（4）基于体积弹性模量的定义，设计了一种体积弹性模量检测装置。www.fabiao.net9.With code meter, accurate measurement; Bulk fabric feeding frame or amplitude device can be installed, automatically loosen fabric;进口码表、计量准确◆可加装散布进布架或加装摆幅装置，自动松布；www.tnc.com.cn10.To simplify the signal process circuit and diminish the height, bulk and power consumption, author designs CPLD device by VHDL language.用VHDL语言和小型CPLD器件设计了一个单片可再编程的信号处理和控制电路并进行了仿真，因此简化了信号处理电路，减小了体积，重量和功耗，同时又具有很大的灵活性。dict.cnki.net11.The losses due to bulk wave scattering on non-synchronous area in SAW device was studied using boundary element method combined finite element method ( FEM/ BEM).用有限元/边界元法（FEM/BEM）研究了表面波器件中非同步区域中体波散射引起的损耗。dict.cnki.net12.We have briefly reviewed the development of the bulk heterojunction polymer solar cells, including their device structures, principles, materials of the donor and acceptor, etc. This new type of energy power has many advantages.本文简述了体相异质结聚合物太阳能电池的发展，包括其器件结构、原理、给体受体材料等。www.fabiao.net13.A method to produce poly hydroxybutyrate ( PHB) by bulk polymerization of 3-hydroxybutyrate was put forward. An experimental device was designed to produce PHB and the condition of reaction was confirmed.提出了3羟基丁酸乙酯本体聚合制备聚羟基丁酸酯（PHB）的工艺，设计了一套制备PHB的试验装置，确定了反应的试验方案。dict.cnki.net14.Finally, because of the surface process of the thermal shear stress sensor is very complex, the simplified bulk process had been presented, and the design of the device structure and the physical dimension was presented.最后，对热敏式微型剪应力传感器进行结构设计，并对复杂表面微细加工工艺进行修改和简化，制定适合国内加工水平的体微细加工工艺方案。dict.cnki.net15.For flow-resistant bulk materials, the dumping station will be equipped with vibration support or flexing device.拍打装置帮助物料从吨包中流出，振动装置可以破除拱桥。www.cnpowder.com.cn16.The results show that USB interface can promise a very reliable high-speed data transfer under bulk and control transfer mode, and through transplanting an embedded FAT filesystem, Mass storage device memory was accessed successfully.结果显示在批量和控制传输两种传输方式下USB接口可以非常可靠的高速的传输数据，并通过移植嵌入式FAT文件系统，成功的实现了对大容量存储设备的访存。www.fabiao.net17.Nano-silicon structure has many optoelectronic characteristics differ from bulk silicon due to its quantum confinement effect. It show extensive application prospect in light-emitting device, light-detector, optoelectronic integrated device, and sensor.硅纳米结构由于量子限制效应有许多不同于体硅的光学及光电性能，它在发光器件、光探测器件、光电集成器件以及传感器等领域有广阔的应用前景。dict.cnki.net18.MIPs prepared by bulk polymerization have not only high selectivity and good recognition ability, but also some advantages of simple preparation device, easily controlled condition, conveniently popularization.利用本体聚合制备的分子印迹聚合物对印迹分子具有良好的选择性和识别特性，且该方法具有制备装置简单，条件易于控制，便于普及等优点。www.fabiao.net19.Bulk high-speed traveling wave E-O modulator was also fabricated, the half-wave voltage is just 760 V, response time of the device is low up to 297 ps.此外，用本实验的KTP晶体制作了体式高速行波电光调制器，半波电压760V，脉冲响应时间快到297ps。dict.cnki.net20.Polymer bulk heterojunction solar cell based on an active layer of donor/ acceptor blends has proven to be a very efficient photovoltaic device.聚合物本体异质结型太阳能电池是一种基于电子给体/受体混合物薄膜的高效率有机光伏器件。

　　电光效应 历史版本　　某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性，物质的折射率因外加电场而发生变化的现象为电光效应.电光效应包括泡克耳斯(Pockels)效应和克尔(Kerr)效应。电光效应是指某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性的效应。电光效应包括克尔效应和泡克耳斯效应[1]。折射率与所加电场强度的一次方成正比改变的为Pockels效应或线性电光效应，1893年由德国物理学家泡克耳斯(Friedrich Carl Alwin Pockels ,1865 - 1913)发现.折射率与所加电场强度的二次方成正比改变的为Kerr效应或二次电光效应，1875年由英国物理学家克尔(John kerr,1824-1907)发现。　　利用电光效应可以制作电光调制器,电光开关,电光光偏转器等,可用于光闸,激光器的Q开关和光波调制,并在高速摄影,光速测量,光通信和激光测距等激光技术中获得了重要应用.当加在晶体上的电场方向与通光方向平行,称为纵向电光调制(也称为纵向运用);当通光方向与所加电场方向相垂直,称为横向电光调制(也称为横向运用).利用电光效应可以实现对光波的振幅调制和位相调制.　　[编辑本段]克尔效应　　1875年英国物理学家J.克尔发现，玻璃板在强电场作用下具有双折射性质，称克尔效应(Kerr effect)。后来发现多种液体和气体都能产生克尔效应。观察克尔效应的实验装置。内盛某种液体（如硝基苯）的玻璃盒子称为克尔盒，盒内装有平行板电容器，加电压后产生横向电场。克尔盒放置在两正交偏振片之间。无电场时液体为各向同性，光不能通过P2。存在电场时液体具有了单轴晶体的性质，光轴沿电场方向，此时有光通过P2（见偏振光的干涉）。实验表明 ，在电场作用下，主折射率之差与电场强度的平方成正比。电场改变时，通过P2的光强跟着变化，故克尔效应可用来对光波进行调制。液体在电场作用下产生极化，这是产生双折射性的原因。电场的极化作用非常迅速，在加电场后不到10-9秒内就可完成极化过程，撤去电场后在同样短的时间内重新变为各向同性。克尔效应的这种迅速动作的性质可用来制造几乎无惯性的光的开关——光闸，在高速摄影、光速测量和激光技术中获得了重要应用。　　[编辑本段]泡克耳斯效应　　1893年由德国物理学家F.C.A.泡克耳斯发现。一些晶体在纵向电场（电场方向与光的传播方向一致）作用下会改变其各向异性性质，产生附加的双折射效应。例如把磷酸二氢钾晶体放置在两块平行的导电玻璃之间，导电玻璃板构成能产生电场的电容器，晶体的光轴与电容器极板的法线一致，入射光沿晶体光轴入射。与观察克尔效应一样，用正交偏振片系统观察。不加电场时，入射光在晶体内不发生双折射，光不能通过P2。加电场后，晶体感生双折射，就有光通过P2。泡克耳斯效应与所加电场强度的一次方成正比。大多数压电晶体都能产生泡克耳斯效应。泡克耳斯效应与克尔效应一样常用于光闸、激光器的Q开关和光波调制等。　　[编辑本段]电光效应实验　　【实验目的】　　1.掌握晶体电光调制的原理和实验方法。　　2.学会用简单的实验装置测量晶体半波电压，电光常数的实验方法。　　观察电光效应所引起的晶体光性的变化和会聚偏振光的干涉现象。　　【学史背景】　　当给晶体或液体加上电场后,该晶体或液体的折射率发生变化，这种现象成为电光效应.电光效应在工程技术和科学研究中有许多重要应用，它有很短的响应时间(可以跟上频率为1010Hz的电场变化)，可以在高速摄影中作快门或在光速测量中作光束斩波器等。在激光出现以后,电光效应的研究和应用得到迅速的发展，电光器件被广泛应用在激光通讯，激光测距，激光显示和光学数据处理等方面。　　【实验原理】　　1.一次电光效应和晶体的折射率椭球　　由电场所引起的晶体折射率的变化，称为电光效应.通常可将电场引起的折射率的变化用下式表示：　　n = n0 + aE0 +bE02+……　　式中a和b为常数,n0为不加电场时晶体的折射率。由一次项aE0 引起折射率变化的效应，称为一次电光效应，也称线性电光效应或普克尔(Pokells)效应；由二次项bE02引起折射率变化的效应，称为二次电光效应，也称平方电光效应或克尔(Kerr)效应。一次电光效应只存在于不具有对称中心的晶体中，二次电光效应则可能存在于任何物质中，一次效应要比二次效应显著。 光在各向异性晶体中传播时,因光的传播方向不同或者是电矢量的振动方向不同，光的折射率也不同。如图1，通常用折射率球来描述折射率与光的传播方向,振动方向的关系。　　晶体的一次电光效应分为纵向电光效应和横向电光效应两种.纵向电光效应是加在晶体上的电场方向与光在晶体里传播的方向平行时产生的电光效应;横向电光效应是加在晶体上的电场方向与光在晶体里传播方向垂直时产生的电光效应.通常KD*P(磷酸二氘钾)类型的晶体用它的纵向电光效应,LiNbO3(铌酸锂)类型的晶体用它的横向电光效应.本实验研究铌酸锂晶体的一次电光效应,用铌酸锂晶体的横向调制装置测量铌酸锂晶体的半波电压及电光系数,并用两种方法改变调制器的工作点,观察相应的输出特性的变化.　　2.电光调制原理　　要用激光作为传递信息的工具,首先要解决如何将传输信号加到激光辐射上去的问题,我们把信息加载于激光辐射的过程称为激光调制,把完成这一过程的装置称为激光调制器.由已调制的激光辐射还原出所加载信息的过程则称为解调.因为激光实际上只起到了"携带"低频信号的作用,所以称为载波,而起控制作用的低频信号是我们所需要的,称为调制信号,被调制的载波称为已调波或调制光.按调制的性质而言,激光调制与无线电波调制相类似,可以采用连续的调幅,调频,调相以及脉冲调制等形式,但激光调制多采用强度调制.强度调制是根据光载波电场振幅的平方比例于调制信号,使输出的激光辐射的强度按照调制信号的规律变化.激光调制之所以常采用强度调制形式,主要是因为光接收器一般都是直接地响应其所接受的光强度变化的缘故.　　激光调制的方法很多,如机械调制,电光调制,声光调制,磁光调制和电源调制等.其中电光调制器开关速度快,结构简单.因此,在激光调制技术及混合型光学双稳器件等方面有广泛的应用.电光调制根据所施加的电场方向的不同,可分为纵向电光调制和横向电光调制.利用纵向电光效应的调制,叫做纵向电光调制,利用横向电光效应的调制,叫做横向电光调制.这次实验中,我们只做LiNbO3晶体的横向调制实验.　　【实验仪器】　　电光效应实验仪,电光调制电源,接收放大器,He-Ne激光器,二踪示波器和万用表.　　(1)晶体电光调制电源.调制电源由-200V—+200V之间连续可调的直流电源,单一频率振荡器(振荡频率约为1kHz),音乐片和放大器组成,电源面板上有三位半数字面板表,可显示直流电压值.晶体上加的直流电压的极性可以通过面板上的"极性"键改变,直流电压的大小用"偏压"旋钮调节.调制信号可由机内振荡器或音乐片提供,此调制信号是用装在面板上的"信号选择"键来选择三个信号中的任意一个信号.所有的调制信号的大小是通过"幅度"旋钮控制的.通过前面板上的"输出"插孔输出的参考信号,接到二踪示波器的一个通道与被调制后的接收信号比较,观察调制器的输出特性.　　(2)调制器.调制器由三个可旋转的偏振片,一个可旋转的1/4波片和一块铌酸锂晶体组成,采用横向调制方式.晶体放在两个正交的偏振片之间,起偏振片和晶体的x轴平行.检偏振片和晶体之间可插入1/4波片,偏振片和波片均可绕其几何轴旋转.晶体放在四维调节架上,可精细调节,使光束严格沿晶体光轴方向通过.　　(3)接收放大器.接收放大器由3DU光电三极管和功率放大器组成.光电三极管把被调制了的氦氖激光经光电转换,输入到功率放大器上,放大后的信号接到二踪示波器,同参考信号比较,观察调制器的输出特性.交流信号输出的大小通过"交流输出"旋钮调节.放大器内装有扬声器,用来再现声音调制信号,放大器面板上还有"直流输出"插孔,接到万用表的200mV直流电压档,用于测量光电三极管接收到的光强信号的大小.　　【实验内容】　　1.观察晶体的会聚偏振光干涉图样和电光效应形象　　(1)调节激光管使激光束与晶体调节台上表面平行,同时使光束通过各光学元件中心(这一步老师已调好,学生不要动).调节起偏振片和检偏振片正交,且分别平行于x轴,y轴,放上晶体后各器件要细调,精细调节是利用单轴晶体的锥光干涉图样的变化完成的.由于晶体的不均匀性,在检偏振片后面的白屏上可看到一弱光点,然后紧靠晶体前放一张镜头纸,这时在白屏上可观察到单轴晶体的锥光干涉图样,如图4.一个暗十字图形贯穿整个图样,四周为明暗相间的 图 4　　同心干涉圆环,十字形中心同时也是圆环的中心,它对应着晶体的光轴方向,十字形方向对应于两个偏振片的偏振轴方向.在观察过程中要反复微调晶体,使干涉图样中心与光点位置重合,同时尽可能使图样对称,完整,确保光束既与晶体光轴平行,又从晶体中心穿过的要求,再调节使干涉图样出现清晰的暗十字,且十字的一条线平行于x轴.这一步调节很重要,调节的好坏,直接影响下一步的测量,因此,一定要耐心,仔细调节.注意此时放大器的电源要关掉,激光光点应落在白屏上,而不能对准光电三极管,以免烧坏.　　(2)加上直流偏压时呈现双轴晶体的锥光干涉图样,它说明单轴晶体在电场的作用下变成了双轴晶体.　　(3)两个偏振片正交时和平行时干涉图样是互补的.　　(4)改变直流偏压的极性时,干涉图样旋转90°.　　(5)只改变直流偏压的大小时,干涉图样不旋转,只是双曲线分开的距离发生变化.这一现象说明,外加电场只改变感应主轴方向的主折射率的大小,折射率椭球旋转的角度与电场大小无关.　　2.测定铌酸锂晶体的透过率曲线(即T～U曲线),求出半波电压,再算出电光系数.　　在我们实验中,用两种方法测量铌酸锂晶体的半波电压,一种方法是极值法,另一种方法是调制法.　　(1)极值法　　晶体上只加直流电压,不加交流信号,把直流电压从小到大逐渐改变,输出的光强将会出现极小值和极大值,相邻极小值和极大值对应的直流电压之差即是半波电压.　　具体做法是:取出镜头纸,光电三极管接收器对准激光光点,放大器的直流输出接到万用表上,万用表调到200mV直流档.为了使光电三极管不致损坏,在起偏振片前再加一块偏振片作为减光片,加在晶体上的电压从零开始,逐渐增大,注意万用表读数的变化,当读数超过200mV时,应旋转减光片,使光强减小,再增大直流偏压到最大,保持万用表的读数始终不超过200mV,再减小直流偏压到零,若万用表的读数始终不超过200mV,则可以开始测量数据了.加在晶体上的电压在电源面板上的数字表读出,每隔5V增大一次,再读出相应的万用表的读数作为接收器接收到的光强值.　　(2)调制法　　晶体上直流电压和交流信号同时加上,与直流电压调到输出光强出现极小值或极大值对应的电压值时,输出的交流信号出现倍频失真,出现相邻倍频失真对应的直流电压之差就是半波电压.　　具体做法是:按下电源面板上"正弦"键,把电源前面板上的调制信号"输出"接到二踪示波器的CH2上,把放大器的调制信号接到示波器的CH1上,把CH1,CH2上的信号做比较,调节直流电压,当晶体上加的直流电压到某一值U1时,输出信号出现倍频失真,再调节直流电压,当晶体上加的直流电压到另一值U2时,输出信号又出现倍频失真,相继两次出现倍频失真时对应的直流电压之差U2-U1就是半波电压.这种方法比极值法更精确,因为用极值法测半波电压时,很难准确的确定T～U曲线上的极大值或极小值,因而其误差也较大.但是这种方法对调节的要求很高,很难调到最佳状态.如果观察不到两次倍频失真,则需要重新调节暗十字形干涉图样,调整好以后再做本内容.　　3.改变直流偏压,选择不同的工作点,观察正弦波电压的调制特性　　电源面板上的信号选择按键开关可以提供三种不同的调制信号,按下"正弦"键,机内单一频率的正弦波振荡器工作,产生正弦信号,此信号经放大后,加到晶体上,同时,通过面板上的"输出"孔,输出此信号,把它接到二踪示波器的CH1上,作为参考信号.改变直流偏压,使调制器工作在不同的状态,把被调制信号经光电转换,放大后接到二踪示波器的CH2上,和CH1上的参考信号比较.选择5个不同的工作点40V,80V,120V,160V,200V,观察接收信号的波形并画出图形.　　工作点选定在曲线的直线部分,即U0=/2附近时是线性调制;工作点选定在曲线的极小值(或极大值)时,输出信号出现"倍频"失真;工作点选定在极小值(或极大值)附近时输出信号失真,观察时调制信号幅度不能太大,否则调制信号本身失真,输出信号的失真无法判断由什么原因引起的,把观察到的波形描下来,并和前面的理论分析作比较.做这一步实验时,把电源上的调制幅度,调制器上的输入光强,放大器的输出,示波器上的增益(或哀减)这四部分调好,才能观察到很好的输出波形.　　4.用1/4波片改变工作点,观察输出特性　　在上述实验中,去掉晶体上所加的直流偏压,把1/4波片置入晶体和偏振片之间,绕光轴缓慢旋转时,可以看到输出信号随着发生变化.当波片的快慢轴平行于晶体的感应轴方向时,输出信号线性调制;当波片的快慢轴分别平行于晶体的x,y轴时,输出光失真,出现"倍频"失真.因此,把波片旋转一周时,出现四次线性调制和四次"倍频"失真.　　值得注意的是,不仅通过晶体上加直流偏压可以改变调制器的工作点,也可以用1/4波片选择工作点,其效果是一样的,但这两种方法的机理是不同的.　　5.光通讯的演示　　按下电源面板的"音乐"键,此时,正弦信号被切断,输出装在电源里的"音乐"片信号.拔掉交流输出插头,输出信号通过接收放大器上的扬声器播放,可听到音乐.如改变直流偏压的大小,则会听到音乐的音质有变化,说明音乐也有失真和不失真.用不透明的物体遮光,则音乐停止,不遮光,则音乐又响起,由此说明激光可以携带信号,实现光通讯.把音乐信号接到示波器上,可以看到我们听到的音乐信号的波形,它是由振幅相的不同频率的正弦波迭加而成的.　　【注意事项】　　1.He-Ne激光管出光时,电极上所加的直流电压高达千伏,要注意人身安全.　　2.晶体又细又长,容易折断,电极是真空镀的铝膜,操作时要注意,晶体电极上面的铝条不能压的太紧或给晶体施加压力,以免压断晶体.　　3.光电三极管应避免强光照射,以免烧坏.做实验时,光强应从弱到强,缓慢改变,尽可能在弱光下使用,这样能保证接收器光电转换时线性性良好.　　4.电源和放大器上的旋钮顺时针方向为增益加大的方向,因此,电源开关打开前,所有旋钮应该逆时针方向旋转到头,关仪器前,所有旋钮逆时针方向旋转到头后再关电源.

一种电光效应。某些晶体在电场作用下会产生一个附加的双折射，这一双折射与外加电场强度成正比。1893年德国物理学家F.泡克耳斯首先研究了这种线性电光效应，由此而得名。对于晶体，常用折射率椭球描述其折射率特性。在主轴坐标系中可以写为。⑴当有外加电场作用时，晶体的折射率发生改变，因而方程⑴各项的系数也有相应的改变，可以写为⑵式中分别对应折射率椭球方程中x2,y2,z2,yz,xz,xy各项系数的改变量；Ej(j=1，2，3）分别表示电场各分量Ex,Ey,Ez；γj为电光张量，可用一个3×6的矩阵表示，共有18个矩阵元，其中有些可能为零，有些彼此相关。这些关系依赖于晶体的对称性，只是在无中心对称的晶体中才产生这种效应（见晶体物理性能的对称性）。若光沿光轴传播，无外加电场时，没有双折射；若同时有平行于 z轴的电场作用，则有双折射产生。由式⑵可得⑶式中no为晶体固有的寻常光折射率，ny"与nx"分别表示加电场后在晶体的感生主轴y‵与x‵方向的折射率。为使光波在x‵与y‵两方向的偏振分量之间的位相差为π，所需加的电压值称为半波电压，记为Vλ/2或Vπ，而 ，⑷式中λ为光在真空中的波长。　如上所述，光传播方向与电场方向平行的情况称为纵向电光效应。泡克耳斯盒就是利用纵向电光效应制成的一种快速电光开关。附图表示这种电光开关的一例。圆柱形电光晶体KD*P置于两偏振器P与A之间。圆柱的对称轴即为晶体的光轴方向。与光轴垂直的两端面是透明的。抾与·分别表示线偏振光的偏振方向平行于纸面和垂直于纸面。通过环形电极给晶体施加半波电压Vπ。当偏振器P与A的主轴平行时，光路是关闭的，因为在半波电压作用下，两偏振分量的位相推迟为π，这相当于偏振面旋转了90°。透过P与晶体的偏振光正是 A所不允许通过的。如果突然退掉晶体上的电压，光路立即变为通路。这种电光开关的响应时间小于1纳秒。将泡克耳斯盒置于脉冲激光器的谐振腔内，可做为调Q元件。此时由于有全反射镜，激光两次通过电光晶体，可以省去一个偏振器。若光在晶体中的传播方向与电场垂直，则称为横向电光效应。在这种情况下，可通过增大纵宽比（通光方向长度/加电压方向的厚度）来降低有效半波电压。用于光波振幅调制的电光调制器常采用这种方式。利用泡克耳斯效应也可以做成电光偏转器，用以改变光束的传播方向。

电光效应可以制作电光调制器,电光开关,电光光偏转器等,可用于光闸,激光器的Q开关和光波调制,并在高速摄影,光速测量,光通信和激光测距等激光技术中获得了重要应用

铌酸锂（LiNbO3）是一种铌、锂和氧的化合物。其单晶是光波导、移动电话、压电传感器、光学调制器和各种其它线性和非线性光学应用的重要材料。铌酸锂晶体是目前用途最广泛的新型无机材料之一，它是很好的压电换能材料，铁电材料，电光材料。铌酸锂作为电光材料在光通讯中起到光调制作用。

利用电光效应可以制作电光调制器，电光开关，电光光偏转器等，可用于光闸，激光器的Q开关和光波调制，并在高速摄影，光速测量，光通信和激光测距等激光技术中获得了重要应用.当加在晶体上的电场方向与通光方向平行，称为纵向电光调制（也称为纵向运用）；当通光方向与所加电场方向相垂直，称为横向电光调制（也称为横向运用）.利用电光效应可以实现对光波的振幅调制和位相调制。泡克耳斯效应（Pockels）：平面偏振光沿着处在外电场内的压电晶体的光轴传播时发生双折射现象，且两个主折射率之差与外电场强度成正比，这种电光效应即为泡克耳斯效应。

在外加电场的作用下，晶体的折射率光吸收和光散射特性发生了变化，由此而产生的效应称为电光效应.当晶体折射率的改变与所加电场成正比时，即电场的一次项 ，这种电光效应称为线性电光效应，由Pokels于 1893年发现，也称为Pokels效应，一般发生于无对称中心晶体中，该效应是电光调制的基础。当晶体折射率的改变与所加电场强度的平方成正比时，即电场的二次项 ，这种电光效应由Kerr在 1875年发现，称为二次电光效应或称为Kerr电光效应，二次电光效应存在于一切晶体中。对LiNbO3晶体来说，线性电光效应比二次电光效应显著的多，因此调制器主要利用其线性电光效应进行调制。铌酸锂电光调制器的工作原理简单的描述为，当晶体特定方向施加电场作用时，由于电光效应导致晶体折射率的改变，继而引起晶体中传输光波的额外相位变化，从而达到调制光波的目的。常见的电光强度调制器是马赫-曾德尔(MZ)调制器，光波在光波导中传输至第一个3dB耦合器处，光波被分成相等的两路，光波在每个支路路分别通过光波导传送至第二个3dB耦合器处，两列波最后相干叠加。

电光效应，是将物质置于电场中时，物质的光学性质发生变化的现象。某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性，物质的折射率因外加电场而发生变化的现象为电光效应.电光效应包括泡克耳斯(Pockels)效应和克尔(Kerr)效应。电光效应是指某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性的效应。利用电光效应可以制作电光调制器,电光开关,电光光偏转器等,可用于光闸,激光器的Q开关和光波调制,并在高速摄影,光速测量,光通信和激光测距等激光技术中获得了重要应用。当加在晶体上的电场方向与通光方向平行,称为纵向电光调制(也称为纵向运用)；当通光方向与所加电场方向相垂直,称为横向电光调制(也称为横向运用).利用电光效应可以实现对光波的振幅调制和位相调制。

由于半导体激光器光载波的某一参数直接调制时，总会附带对其他参数的寄生振荡，如ASK直接调制伴随着相位的变化，而且调制深度也会受到限制。另外，还会遇到频率特性不平坦及张迟振荡等问题。因此，在相干光通信系统中，除FSK 可以采用直接注入电流进行频率调制外，其他都是采用外光调制方式。外光调制是根据某些电光或声光晶体的光波传输特性随电压或声压等外界因素的变化而变化的物理现象而提出的。外光调制器主要包括三种：利用电光效应制成的电光调制器、利用声光效应制成的声光调制器和利用磁光效应制成的磁光调制器。采用以上外调制器，可以完成对光载波的振幅、频率和相位的调制。对外光调制器的研究比较广泛，如利用T1扩散LiNbO3马赫干涉仪或定向耦合式的调制器可实现ASK 调制，利用量子阱半导体相位外调制器或LiNbO3相位调制器实现PSK调制等。 在相干光通信中，激光器的频率稳定性是相当重要的。如，对于零差检测相干光通信系统来说，若激光器的频率(或波长)随工作条件的不同而发生漂移，就很难保证本振光与接收光信号之间的频率相对稳定性。外差相干光通信系统也是如此。一般外差中频选择在0。2～2 GHz之间，当光载波的波长为1。5 μm时，其频率为200 THz，中频为载频的 10-6～10-5。光载波与本振光的频率只要产生微小的变化，都将对中频产生很大的影响。因此，只有保证光载波振荡器和光本振振荡器的高频率稳定性，才能保证相干光通信系统的正常工作。激光器的频率稳定技术主要有三种：(1)将激光器的频率稳定在某种原子或分子的谐振频率上。在1.5μm波长上，已经利用氨、氪等气体分子实现了对半导体激光器的频率稳定；(2) 利用光生伏特效应、锁相环技术、主激光器调频边带的方法实现稳频；(3)利用半导体激光器工作温度的自动控制、注入电流的自动控制等方法实现稳频。 在相干光通信中，光源的频谱宽度也是非常重要的。只有保证光波的窄线宽，才能克服半导体激光器量子调幅和调频噪声对接收机灵敏度的影响，而且，其线宽越窄，由相位漂移而产生的相位噪声越小。为了满足相干光通信对光源谱宽的要求，通常采取谱宽压缩技术。主要有两种实现方法：(1) 注入锁模法，即利用一个以单模工作的频率稳定、谱线很窄的主激光器的光功率，注入到需要宽度压缩的从激光器，从而使从激光器保持和主激光器一致的谱线宽度、单模性及频率稳定度；(2) 外腔反馈法。外腔反馈是将激光器的输出通过一个外部反射镜和光栅等色散元件反射回腔内，并用外腔的选模特性获得动态单模运用以及依靠外腔的高Q值压缩谱线宽度。 由于在相干光通信中，常采用密集频分复用技术。因此，光纤中的非线性效应可能使相干光通信中的某一信道的信号强度和相位受到其他信道信号的影响，而形成非线性串扰。光纤中对相干光通信可能产生影响的非线性效应包括受激拉曼散射(SRS)、受激布里渊散射(SBS)、非线性折射和四波混合。由于SRS的拉曼增益谱很宽(～10 THz)，因此当信道能量超过一定值时，多信道复用相干光通信系统中必然出现高低频率信道之间的能量转移，而形成信道间的串扰，从而使接收噪声增大，接收机灵敏度下降。SBS的阈值为几 mW，增益谱很窄，若信道功率小于一定值时，并且对信号载频设计的好，可以很容易地避免 SBS引起的串扰。但SBS 对信道功率却构成了限制。光纤中的非线性折射通过自相位调制效应而引起相位噪声，在信号功率大于10 mW 或采用光放大器进行长距离传输的相干光通信系统中要考虑这种效应。当信道间隔和光纤的色散足够小时，四波混频的相位条件可能得到满足，FWM成为系统非线性串扰的一个重要因素。FWM 是通过信道能量的减小和使信道受到干扰而构成对系统性能的限制。当信道功率低到一定值时，可避免FWM 引起对系统的影响。由于受到上述这些非线性因素的限制，采用密集频分复用的相干光通信系统的信道发射功率通常只有零点几毫瓦。除了以上关键技术外，对于本振光和信号光之间产生的相位漂移，在接收端还可采用相位分集接收技术以消除相位噪声；为了减小本振光的相对强度噪声对系统的影响，可以采用双路平衡接收技术；零差检测中为保证本振光与信号光同步而采用的光锁相环技术，以及用于本振频率稳定的AFC等。

由于半导体激光器光载波旳某─参数直接调制时，总会附带对其他参数旳寄生振荡，如ASK直接调制伴随着相位旳变化，而且调制深度也会受到限制。另外，还会遇到频率特性不平坦及张迟振荡等问题。因此，在相干光通信系统中，除FSK 可以采用直接注入电流进行频率调制外，其他都是采用外光调制方式。外光调制是根据某些电光或声光晶体旳光波传输特性随电压或声压等外界因素旳变化而变化旳物理现象而提出旳。外光调制器主要包括三种：利用电光效应制成旳电光调制器、利用声光效应制成旳声光调制器和利用磁光效应制成旳磁光调制器。采用以上外调制器，可以完成对光载波旳振幅、频率和相位旳调制。对外光调制器旳研究比较广泛，如利用T1扩散LiNbO3马赫干涉仪或定向耦合式旳调制器可实现ASK 调制，利用量子阱半导体相位外调制器或LiNbO3相位调制器实现PSK调制等。 在相干光通信中，激光器旳频率稳定性是相当重要旳。如，对于零差检测相干光通信系统来说，若激光器旳频率(或波长)随工作条件旳不同而发生漂移，就很难保证本振光与接收光信号之间旳频率相对稳定性。外差相干光通信系统也是如此。─般外差中频选择在0。2～2 GHz之间，当光载波旳波长为1。5 μm时，其频率为200 THz，中频为载频旳 10-6～10-5。光载波与本振光旳频率只要产生微小旳变化，都将对中频产生很大旳影响。因此，只有保证光载波振荡器和光本振振荡器旳高频率稳定性，才能保证相干光通信系统旳正常工作。激光器旳频率稳定技术主要有三种：(1)将激光器旳频率稳定在某种原子或分子旳谐振频率上。在1.5μm波长上，已经利用氨、氪等气体分子实现了对半导体激光器旳频率稳定；(2) 利用光生伏特效应、锁相环技术、主激光器调频边带旳方法实现稳频；(3)利用半导体激光器工作温度旳自动控制、注入电流旳自动控制等方法实现稳频。 在相干光通信中，光源旳频谱宽度也是非常重要旳。只有保证光波旳窄线宽，才能克服半导体激光器量子调幅和调频噪声对接收机灵敏度旳影响，而且，其线宽越窄，由相位漂移而产生旳相位噪声越小。为了满足相干光通信对光源谱宽旳要求，通常采取谱宽压缩技术。主要有两种实现方法：(1) 注入锁模法，即利用─个以单模工作旳频率稳定、谱线很窄旳主激光器旳光功率，注入到需要宽度压缩旳从激光器，从而使从激光器保持和主激光器─致旳谱线宽度、单模性及频率稳定度；(2) 外腔反馈法。外腔反馈是将激光器旳输出通过─个外部反射镜和光栅等色散元件反射回腔内，并用外腔旳选模特性获得动态单模运用以及依靠外腔旳高Q值压缩谱线宽度。 由于在相干光通信中，常采用密集频分复用技术。因此，光纤中旳非线性效应可能使相干光通信中旳某─信道旳信号强度和相位受到其他信道信号旳影响，而形成非线性串扰。光纤中对相干光通信可能产生影响旳非线性效应包括受激拉曼散射(SRS)、受激布里渊散射(SBS)、非线性折射和四波混合。由于SRS旳拉曼增益谱很宽(～10 THz)，因此当信道能量超过─定值时，多信道复用相干光通信系统中必然出现高低频率信道之间旳能量转移，而形成信道间旳串扰，从而使接收噪声增大，接收机灵敏度下降。SBS旳阈值为几 mW，增益谱很窄，若信道功率小于─定值时，并且对信号载频设计旳好，可以很容易地避免 SBS引起旳串扰。但SBS 对信道功率却构成了限制。光纤中旳非线性折射通过自相位调制效应而引起相位噪声，在信号功率大于10 mW 或采用光放大器进行长距离传输旳相干光通信系统中要考虑这种效应。当信道间隔和光纤旳色散足够小时，四波混频旳相位条件可能得到满足，FWM成为系统非线性串扰旳─个重要因素。FWM 是通过信道能量旳减小和使信道受到干扰而构成对系统性能旳限制。当信道功率低到─定值时，可避免FWM 引起对系统旳影响。由于受到上述这些非线性因素旳限制，采用密集频分复用旳相干光通信系统旳信道发射功率通常只有零点几毫瓦。除了以上关键技术外，对于本振光和信号光之间产生旳相位漂移，在接收端还可采用相位分集接收技术以消除相位噪声；为了减小本振光旳相对强度噪声对系统旳影响，可以采用双路平衡接收技术；零差检测中为保证本振光与信号光同步而采用旳光锁相环技术，以及用于本振频率稳定旳AFC等。

在外加电场的作用下,晶体的折射率光吸收和光散射特性发生了变化,由此而产生的效应称为电光效应.当晶体折射率的改变与所加电场成正比时,即电场的一次项 ,这种电光效应称为线性电光效应,由Pokels于 1893年发现,也称为Pokels效应,一般发生于无对称中心晶体中,该效应是电光调制的基础.当晶体折射率的改变与所加电场强度的平方成正比时,即电场的二次项 ,这种电光效应由Kerr在 1875年发现,称为二次电光效应或称为Kerr电光效应,二次电光效应存在于一切晶体中.对LiNbO3晶体来说,线性电光效应比二次电光效应显著的多,因此调制器主要利用其线性电光效应进行调制.铌酸锂电光调制器的工作原理简单的描述为,当晶体特定方向施加电场作用时,由于电光效应导致晶体折射率的改变,继而引起晶体中传输光波的额外相位变化,从而达到调制光波的目的.常见的电光强度调制器是马赫-曾德尔(MZ)调制器,光波在光波导中传输至第一个3dB耦合器处,光波被分成相等的两路,光波在每个支路路分别通过光波导传送至第二个3dB耦合器处,两列波最后相干叠加.

它们在功能和应用上有一些区别：1、应用：激光器广泛应用于医疗、测距、材料加工、光通信等领域。它的主要作用是产生高强度、单色、相干的激光光束。而光调制器主要用于光通信和光纤传输系统中，通过调制光信号的强度或频率来传输和处理信息。2、工作原理：激光器的工作原理涉及激励电子态和受激辐射过程，通过光放大和反馈机制产生激光光束。而光调制器可以通过电光效应、声光效应或电吸收效应来实现信号的调制和处理。

物理光学包括光的传播和光的本性 在了解光学分辨率之前应首先明确扫描仪的分辨率分为光学分辨率和最大分辨率，由于最大分辨率相当于插值分辨率，并不代表扫描仪的真实分辨率，所以我们在选购扫描仪时应以光学分辨率为准。 光学分辨率是指扫描仪物理器件所具有的真实分辨率。而且，扫描仪的光学分辨率是用两个数字相乘，如600*1200dpi，其中前一个数字代表扫描仪的横向分辨率，例如一个具有5000个感光单元的CCD器件，用于A4幅面扫描仪，由于A4幅面的纸张宽度是8.3英寸，所以，该扫描仪的光学分辨率就是5000/8.3=600dpi，换句话说，该扫描仪的光学分辨率是600dpi。后面一数字则代表扫描仪的纵向分辨率或是机械分辨率，是扫描仪所用步进电机的分辨率，扫描仪的步进电机的精度与扫描仪的横向分辨率相同，但由于各种机械因素的影响，扫描仪的实际精度（步进电机的精度）将远远达不到横向分辨率的水平，一般来说。扫描仪的纵向分辨率是横向分辨率的两倍，有时甚至是四倍。如：600*1200dpi。但有一点要注意：有的厂家为了显示自已的扫描仪精度高，将600*1200dpi写成1200*600dpi，因此在判断扫描仪光学分辨率时，应以最小的一个为准。 激光器的基本原理 2 ．1 自发辐射与受激辐射 物质的原子从外界获得能量后进入激发态，随后又很快（约10 -7 s）返回基态或者较低的能态，并伴随着发出光辐射．原子没有受到外来感应场的作用而跃迁回低能态，并同时发出光辐射的过程称为自发辐射跃迁，产生的光辐射称为自发辐射；能量相应于两个能级差的光子会把原子从低能态激发到高能态，这个过程称为受激吸收跃迁．1916年，著名科学家爱因斯坦在研究光辐射与原子相互作用时发现，在受激吸收跃迁和自发辐射跃迁这两种过程之间，还应存在第三种过程——受激辐射跃迁，即在能量相应于两个能级能量差的光子作用下，会使在高能态的原子向低能态跃迁，并同时发射出相同能量的光子．爱因斯坦还研究了原子与辐射场之间的动量交换，得出了受激发射跃迁产生的光子有这样一些特性：它的频率、传播方向及偏振方向，都与诱导产生这种跃迁的光子相同．这意味着，受激辐射有很好的相干性，并且是沿一个方向传播． 原子作自发辐射跃迁的速率与在原子系统中存在的辐射场强度没有关系，而受激辐射跃迁的速率则与辐射场强度有关．假定原子从能级E 2 往能级E 1 （E 2 ＞E 1 ）自发辐射跃迁到某个模的速率为A 21 ，作受激辐射跃迁到这个模的速率为B 21 ，那么这两个速率的比值为 B 21 /A 21 =n e （2） 式中的n e 是在这个模式中的光子数目（也称光子简并度）．这表示，对于假定的模，受激发射跃迁速率是自发辐射跃迁速率的n e 倍．当n e ≥1时，受激辐射跃迁占优势．普通光源的辐射频率分布和辐射强度基本上是由光源的温度T来决定，在某个模的光子数n e 由下式给出： 式中k在是玻尔兹曼常量（k=1.38×10 -23 J·K -1 ），h是普朗克常量（h＝6.63×10 -34 J·s）．从式（3）可以看到，由于比值 hv/kT是大于零的数，所以 exp（bv/kT）大于 1，即 ne＜1．因而，在普通光源中，自发辐射跃迁速率总是大于受激辐射跃迁速率，产生的光辐射大部分是自发辐射．正因为这个原因，受激辐射的概念当初提出时，并没有受到人们的重视． 2 ．2 负温度 负温度是对光源中处于高能态的原子数目比处于低能态的原子数目多的一种状态的表述．假定光源中处在高能态E 2 的原子数目为N 2 ，在低能态E 1 的原子数目为N 1 ，那么，根据描述在热力学平衡状态下原子按能级分布的玻尔兹曼分布定律，这光源的温度T是 因为E 2 -E 1 ＞0，所以，如果N 2 ＞N 1 ，那么，由式（3.4）看到，光源的温度T是“负值”．事实上，温度是不能为负值的，这里说的“负温度”只是表示原子按能级分布的一种状态，不是处于热力学平衡状态，而是处于非热力学平衡状态．1951年，美国珀塞尔（E．M．Purcell）试图使用所谓“突然倒转场”的方法精确测定核磁矩，即设想研究场极性改变比核自旋的响应时间更快．他用这个方法在氟化锂（LiF）晶体中获得了核自旋体反转分布，并观察到辐射频率50 kHz的受激发射，第一次提出了所谓“负温度”概念，提出粒子数反转分布只能与玻尔兹曼分布定律中的负温度相对应． 可以利用许多方法让物质中的原子（分子）实现负温度状态．从原则上说，只要对原子泵浦到高能态的速率，比它离开这个能态的速率高，最终可以造成负温度状态．现在使用的主要方法有（1）光泵浦；（2）气体放电泵浦；（3）注入电流泵浦；（4）化学泵浦等．具体内容参见3.2.4．需要注意的是，在可见光波段或红外波段获得并保持负温度状态比在微波波段困难得多，因为自由原子的自发辐射速率和光频率的三次方成正比． 2 ．3 激光的增益 这是表征光辐射在激光器的工作物质内传播过程中其强度增长的因子．假定激光工作物质中处在高能态E 2 的原子数密度为N 2 （原子/cm 3 ），处在低能态E 1 的原子数密度为N 1 ．频率v=（E 2 -E 1 ）/h的光辐射沿工作物质传播，在单位时间内，单位体积工作物质内由受激辐射跃迁产生的辐射功率，超出由受激吸收而失掉的辐射功率的数量W为 上式中的g 1 、g 2 分别为能态E 1 、E 2 的能级简并度，λ是光辐射波长，τf是能态E 2 的自发辐射寿命，n是工作物质的折射率，f（v）是从能态E 2 向能态E 1 跃迁时产生的光辐射频率分布因子（也称谱线形状函数），I v 是频率v的光辐射强度．公式（3.5）中没有计及由自发辐射跃迁产生的辐射．由受激辐射跃迁产生的光辐射叠加到原先光辐射上，光强度的增加反过来又增大了受激辐射跃迁速率，从而进一步加强了在工作物质内传播的光辐射强度，考虑到这种关系后，光辐射沿工作物质传播过长度dz后强度的增长量为 dI（z）=W（v）dz=G（v）I v （z）dz （6） 通常的情况是外部光源对工作物质作均匀泵浦，而且可以忽略饱和效应，因此可以说工作物质内的粒子数密度N 2 和N 1 处处一样．在这种情况下，我们可以获得光强度I v 的变化规律 I v （z）=I v （0）exp[G（v）z] （7） 式中I v （0）是在工作物质入射端处的光强度，G（v）称为增益系数，它是光辐射在工作物质内传播过单位长度时光强度的相对增量．对于红宝石激光器（红宝石晶体内含Cr 2 O 3 的重量约0.5%，相应的铬离子浓度约2.4×10 19 ，它的τ f ≈3×10 -3 s，折射率n=1.77），用光泵浦产生的能级粒子数反转值△N＝N 2 －N 1 （g 2 /g 1 ）=5×10 17 cm -3 时，对波长0.6943nm的增益系数G（v）约为5×10 -2 cm -1 ，亦即在晶体内传播过10cm的距离，光强度增强10 dB． 2 ．4 激光器的结构 激光器基本上由三部分组成． 1．工作物质 这是发射激光的发光材料．从原则上讲，光学透明均匀性能好的材料，包括固体的、气体的、液体的、半导体的都可以用做激光器的工作物质．但从激光器输出的激光性能，比如能量转换效率（泵浦的能量转换成激光能量的比例）、激光束的相干性、激光能量（功率）高低、激光器使用寿命、激光能量（功率）稳定性、激光阈值泵浦能量、激光频率可调谐范围、是否能够连续泵浦振荡等方面考虑，对使用的工作物质是有一定要求的．基本要求是（1）光学性质均匀，光学透明性良好，且性能稳定；（2）有能级寿命比较长的能级（称为亚稳态能级）；（3）有比较高的量子效率． 2．共振腔 由放在工作物质两端的反射镜构成的光学系统．其中一块反射镜对激光的反射率接近100%，另一块对激光有适量透过率，在共振腔中形成的激光有一部分从这块反射镜透射到腔外．共振腔的作用主要有两方面：（1）正反馈作用．我们在前面已提到，在光辐射沿工作物质传播的过程中，受激辐射跃迁使得光强度按指数函数关系增长．共振腔让光辐射能够不断地在工作物质中往复传播，使受激辐射强度强烈增长，达到激光振荡．（2）选模作用．在光学波段，共振腔的尺寸比光波长大得多．因此，在腔内存在的模不是一个．原子向某个模作受激辐射跃迁的速率与在这个模的光子数目成正比．共振腔内可能同时存在许多个模，但是，它们的光学增益不一样．在沿共振腔光轴附近小立体角内传播的光束及光频率在光谱线中心附近的模有较大的增益，而且，随着光辐射在腔内往返传播次数增加，在这个模的光子数迅速增多，以致后来差不多所有在激发态的原子都向这个模作受激辐射跃迁．于是，我们就可以获得发散角小、相干性更好的激光束． 3．泵浦源 泵浦源是向工作物质供给能量，把原子、分子从基态激发到高能态，并且形成负温度状态的能源．常用的泵浦源有： （1） 光学泵浦．这是利用光源（比如高亮度氙灯、氪灯或激光器）的光辐射把原子泵浦到高能态．固体激光器、染料激光器等都是采用这种方法．对泵浦光源的基本要求是，发射的光辐射能量应集中在最靠近工作物质吸收带中心这个频率上．满足这个条件时，泵浦光源的大部分光辐射能量会用到泵浦上，这样会获得比较高的泵浦效率；其次，泵浦光源的体积要小，使用寿命要长，发光效率要高． （2）气体放电泵浦．利用气体放电中形成的电子或者离子与工作物质中的原子发生非弹性碰撞，把它们激发到高能态．气体激光器、金属蒸气激光器等采用这种方法． 气体放电有弧光放电和辉光放电两类．大多数气体激光器使用的是辉光放电泵浦，少数气体放电激光器（主要是氩离子激光器）用的是弧光放电泵浦． （3）粒子束泵浦．向工作物质注入高能电子或离子，让它们与工作物质的原子或分子作非弹性碰撞，把后者激发到高能态．高气压气体激光器、半导体激光器采用这种方法． （4） 化学泵浦．利用工作物质本身化学反应时产生的能量，把原子、分子激发到高能态．很早以前科学家就发现，在许多放热化学反应中能形成大量激发态原子和分子，当化学反应条件适当时还能观察到能级粒子数反转现象．它又分直接泵浦、能量转移泵浦和光分解泵浦三种方式．前者是由工作物质内发生的化学反应直接形成激发态原子；第二种是利用某些化学反应产生的激发态原子与工作物质的原子作非弹性碰撞，通过能量交换把后者激发到高能态；第三种是利用短波长光辐射照射工作物质，使其发生光分解反应，在反应过程中形成激发态原子． 2 ．5 激光器的振荡条件 激光器要满足所谓振荡条件才有激光输出．工作物质受到泵浦后，受激辐射跃迁过程增加了光功率，但与此同时，也存在减少光功率的因素．比如，从共振腔一端反射镜透射出去的，由于衍射效应而逸出共振腔的，还有因为工作物质内存在或多或少的光学散射颗粒而引起散射损失的、工作物质内杂质原子吸收掉的等等．显然，只有当由受激辐射跃迁产生的光功率超过在共振腔内损失掉的量，或者说，光辐射的增益超过它的损耗因子，腔内的受激辐射光强度才会越来越强，最后形成激光振荡． 假定由工作物质提供的激光增益系数为G（v），光辐射沿工作物质传播长度l之后，其强度将增大 exp[G（v）l]倍．又假定共振腔的光学衍射、工作物质的光学吸收和光学散射造成的损失都很小，可略去不计，只考虑共振腔两块反射镜的透射损失．若两块反射镜的反射率分别 exp[G（v）l-（1-R）]≥1 （8） 亦即要求 G（v）l＞（1-R） （9） 相应地，满足条件（3.9）时，对工作物质内的能级粒子数反转密度（N 2 -N 1 ）以及需要的泵浦能量（或功率）也有要求，最低的要求量分别称为阈值粒子数反转密度和阈值泵浦能量（功率）．对于谱线中心这个波长，阈值粒子数反转密度△N t 由下式计算： 式中τ f 是激光跃迁上能级的寿命，△v是增益谱线宽度．发射波长 λ=632.8nm的He-Ne激光器（氖原子发射这个波长的能级的平均寿命τ f ～10 -7 s，谱线宽度△v～1.5×10 9 Hz．假定共振腔两块反射镜的反射率 ×10 9 cm -3 ．固体激光工作物质中激活粒子的能级寿命τ f 比较长，谱线宽度△v也比较宽，所以相应的△N t 比较大． 如果考虑工作物质杂质原子的吸收，阈值粒子数反转密度△N t 由下式计算 式中的α为光学吸收系数． 2 ．6 模和激光振荡模 模（或叫波型）是激光理论中的一个基本概念．从光的波动观点看，模是指电磁波动的一种类型，实际上也就是存在于空腔中各种不同频率的驻波；从光的粒子观点看，模是代表了可以相互区分的光子态．在各向同性的空间内，单位体积的模数目N为 式中v是光辐射频率，c是光速，△v是光辐射的频率范围．在光频区，v～10 14 Hz，△v～10 10 Hz，由式（3.12）算得在1cm 3 体积内的模数目为10 8 ．在激光器所用的开放式共振腔内，模的数目大大减少，而满足激光振荡条件的模数目就更少了．满足激光振荡条件的稳态电磁场分布称为激光振荡模，在腔长l的共振腔内，两个模的频率间隔△v～c/2l（c是光速）．能达到激光振荡条件的模，它的辐射频率必须在光学增益带宽内．假定共振腔的腔长为10cm，两个模之间的频率间隔△v～1.5×10 9 Hz． He-Ne激光器的增益带宽△vG～1.5×10 8 Hz．这意味着，实际上能够同时达到激光振荡条件的只有一个模．红宝石的增益带宽△vG～2×10 11 Hz，如果采用相同长度的共振腔，在增益带宽内可以容纳13个模．在谱线均匀致宽的情况下，会发生振荡模竞争的现象，这13个模最终只有少数几个能同时发生振荡．总的来说，激光器的激光振荡模数目是很少的． 前面谈的是沿同一个传播方向，按光频率区分光子态得到的结果，这样的模称为纵模．还有按辐射传播方向区分光子态，这就是横模．从波动观点来看，在垂直于光束传播方向的横截面上，每一种稳定存在的电磁场分布形式称为一种横模式，用符号TEM mn 表示，下标m、n代表模的阶数．m=n=0的模称为基模，其余的称高阶模．图3-3是几种横模的光电场分布形式和光强空间分布花样．横模阶数高的模，其光强空间分布范围大，在共振腔内来回传播过程中逃逸出共振腔的量大．所以，虽然可存在的横模有许多个，但能满足激光振荡条件的只有少数几个． 2 ．7 调Q和Q开关 这是通过改变激光器共振腔Q值，提高激光器输出功率和压缩激光脉冲宽度的技术．共振腔的Q值（也称腔的品质因子）是描述激光器共振腔光学损耗大小的量．光学损耗低的腔，其Q值高．共振腔的Q值由下式计算 当泵浦源向激光器工作物质输入的能量（功率）达到振荡阈值时，激光器便产生激光振荡，输出激光．如果泵浦源继续泵浦，维持激光器在阈值以上，它就连续输出激光．激光振荡阈值与共振腔的光学损耗，亦即与共振腔的Q值有关．如果激光器的工作物质在受泵浦的期间，让共振腔的Q值保持很低，则激光器因振荡阈值很高而不能发生激光振荡，大量的泵浦能量继续存在工作物质内．当工作物质已“吸饱”泵浦能量时，突然升高共振腔的Q值，相应地，激光振荡阈值也突然降低，在阈值之上那部分储存能量便在短时间内发射出来，形成功率很高的激光脉冲．用这个办法得到的激光能量虽然比自由振荡（即不加Q开关）时得到的激光能量低一个数量级，但是，自由振荡激光器输出的光脉冲宽度是毫秒量级，而采用Q开关后得到的激光脉冲宽度大大缩窄，是几十纳秒量级．总的来说，还是使激光器输出功率净增加10 4 到10 5 倍，达几百兆瓦到几千兆瓦． 实施共振腔Q值突变的方法（也称Q开关）基本上有两种：被动法（被动Q开关）和主动法（主动Q开关）．前者是靠激光器本身完成共振腔Q值的变化，后者是由外部机械或电子学信号使共振腔Q值发生变化．两种方法都要求共振腔Q值变化迅速，变化幅度大．假定Q值变化速度缓慢，储存在共振腔内的能量将以宽脉冲形式释放出来，结果是降低了激光功率水平，Q值变化幅度太小，实际可转化为激光的能量数额也小． 常用的Q开关有如下几种： 1．可饱和吸收体Q开关 这是属于被动Q开关．在共振腔内放可饱和吸收染料盒（或染料片）、色心晶体等（见图3-4）．它们对腔内的激光透过率是光强的函数，在开始时，共振腔内的受激辐射强度低，它们对光辐射的吸收率大，即共振腔的Q值很低；当工作物质被充分泵浦而达到激光振荡阈值时，它们发生饱和吸收，透过率上升到接近 100%，共振腔的 Q值也随即突然升高到很高的数值． 2．电光Q开关 在共振腔内放电光元件和偏振分析器（如果激光器工作物质产生的辐射是偏振的，可以不用放偏振分析器）（见图3-5）．当给电光元件加上外电场时，会使通过的激光的偏振面发生旋转，由此可控制光束通过分析器的透过率．共振腔的Q值直接与分析器的透过率有关．现在最常用的电光元件是克尔盒和普克尔盒． 3．机械Q开关 用马达带动共振腔的一块反射镜高速旋转（见图3-6），当旋转的镜子转到与共振腔另一块反射镜精确平行的位置时，腔的Q值最高，在其它位置时腔的Q值都比较低．反射镜的转动必须与闪光灯的触发同步，使两块反射镜达到平行时，工作物质已得到充分的泵浦．通常使用Porro棱镜做转镜，其转轴和激光束轴线之间的小角度偏差并不影响共振腔的准直．这种Q开关的主要优点是重复性好，主要缺点是容易产生噪声． 2 ．8 锁模 这是使用适当方法，让激光器中发生振荡的各个模之间建立稳定的相位关系，发生相位“干涉”，形成脉冲宽度极窄、功率极高的激光的技术． 常用的激光器增益宽度都比较宽，在其频率范围内可同时容纳许多个模，而且它们当中有不少会同时达到激光振荡条件．这些振荡模不仅在频率上有些差别，振荡相位也彼此没有关联．这些振荡步伐不划一的光波混杂在一起，总的光辐射强度分布便呈现无规则起伏状态．激光器输出的光强实际上是各个振荡模强度按时间平均的统计平均值．因此，脉冲展得比较宽，得到的功率也不会很高． 图3-7（a）是三个振荡模v 1 ，v 2 ，v 3 独立行动的状态，因为它们的相位彼此不一致，结果是总体光强体现不出规则的变化．如果各个模的相位保持稳定的关系，如图（b）那样，就会出现在A，B，C等地方三个模的光振动波峰相叠加，总的光波振幅为单个模的三倍，而在其它地方，则因为出现波峰、波谷相遇，光振动彼此抵消，总的光波振幅很小．这么一来，我们就可获得一列振幅高低差别悬殊、波形重复出现的光波，或者说得到一列功率很高、脉冲重复出现的光脉冲序列． 假定激光器同时发生振荡的模有n个，那么，锁模后得到的光脉冲宽度将缩窄为自由振荡时的1/n，而激光功率提高n倍，对于钕玻璃激光器，变化的倍数可达10 4 倍．所以自从第一台激光器研制成功后，就注意使振荡模之间的相位关系稳定，以提高激光的功率． 使各个振荡模相位关系稳定一致的基本做法是：在共振腔内放置象信号发生器那样的“主动”外激励调制器（现在常用的有电光调制器、声光调制器），或者放可饱和吸收染料这样的“被动” 调制器．相应地将前一种称为主动锁模，后一种称为被动锁模．下面以主动锁模为例，说明锁模的工作原理． 用频率f i 驱动放在共振腔内的那只主动调制器工作，同时让最靠近增益峰值频率v m 的模开始激光振荡．受调制器的作用，这个模的电磁场通过调制器之后将形成频率分别为v m +f i 和v m -f i 的边带．如果驱动频率f i 等于两个纵模的频率间隔（数值等于c/2l，c为光速，l为共振腔腔长），那么，v m 带将通过两个边带的“搭桥”与和它相邻近的两个模发生耦合，三者建立了振荡相位关系．当频率v m ±f i 的边带通过调制器时，又产生频率v m ±2f i 的新边带，它们又把v m 与和它相隔频率2f i 的模耦合起来，建立激光振荡相位关系．辐射在腔内来回通过调制器传播，与v m 建立振荡相位关系的模越来越多，最后使在激光增益线宽范围内全部的纵模都耦合起来．我们说，振荡模此时已被锁定，激光器进入锁模状态． 除前面谈到的主动锁模和被动锁模之外，还有同步泵浦锁模、碰撞锁模、主被动锁模等．用一台锁模激光器输出的连续脉冲序列泵浦另一台激光器，当被泵浦的激光器共振腔长度与泵浦激光器的共振腔长度几乎相等或者是它的整数倍时，在一定条件下，也等效于在腔内放调制器，因而可以获得短脉冲激光输出，其脉冲宽度在最佳条件下比泵浦光脉冲宽度小2～3个数量级．染料激光器、色心激光器、半导体激光器都可以采用这种锁模方法．碰撞锁模是让两个光脉冲在共振腔内相向传播，当它们在腔内的可饱和吸收体中重叠时，建立起对光束的调制作用，使激光器进入锁模状态．利用这个办法已获得脉冲宽度为飞秒（fs，1fs＝10 -15 s）量级的激光脉冲． 利用被动锁模可以产生很窄的光脉冲，但这种方法也有一些缺点，比如为了产生稳态区必须非常严格地校正泵浦参数和共振腔参数，可调谐性还受可饱和吸收体的限制．主动锁模能获得稳定性和重复性比较好的激光脉冲，而且适用的激光频率范围比较宽，但能够得到的脉冲宽度一般来说不如用被动锁模方法得到的窄．把被动锁模和主动锁模相结合，就可以获得稳定性好脉冲宽度又窄的激光脉冲．比如，采用铌酸锂（LiNbO 3 ）电光调制器作主动锁模器的红宝石激光器，在共振腔内放入隐花青盒（被动锁模用的饱和吸收体），激光脉冲宽度便由原先的100ps（皮秒，1ps=10 -12 s）压缩到5ps． 2 ．9 激光器件 1960年5月第一台激光器问世后，研制激光器的工作在世界范围内迅速展开，激光器的种类随即迅速增多．现在，已记录到的激光振荡波长有1万种以上，采用的工作物质种类也很多．它们包括固体的、气体的、半导体的、液体的．如果以每输出一种激光波长的器件看作一种激光器（在通常的激光器中，一种激光器能输出某特定波长或特定波长范围的激光），就有上万种激光器．倘若再考虑到连续泵浦或单脉冲泵浦工作的、采用Q突变或锁模工作的，激光器的种类就更多了．不过，它们当中输出功率（能量）比较高、能量转换效率也比较高，可长时间稳定、可靠地工作，在市场上有比较大量的产品的激光器只有10来种，其中重要的有： 1．钕玻璃激光器 它是采用在玻璃内掺入稀土元素钕做工作物质的激光器．激光由掺入的钕离子发射．主要的激光波长是1060 nm．钕玻璃采用技术很成熟的玻璃熔炼方法制造，比较容易获得大体积光学均匀性良好的钕玻璃，因而能制成大型的器件，获得很高的激光能量和功率．现在已制成输出功率达10 14 W的激光器，居各种类型激光器之首． 2．钇铝石榴石激光器 它通常简写为Nd：YAG（掺钕钇铝石榴石）激光器．工作物质是在YAG（钇铝石榴石）晶体内掺进稀土元素钕制成，所以，它输出的激光波长主要也是在1060 nm附近．因为能够掺进去的钕浓度比较高，故单位工作物质体积能提供比较高的激光功率，激光器也可以做得比较小．采用半导体激光器做泵浦源的器件体积更小，更紧凑．这种激光器可以连续泵浦，也可以高重复率脉冲泵浦． 3．氦-氖激光器 这是首先获得成功的气体激光器．工作物质是He-Ne混 合气体，激光由氖原子发射，加进去的氦气体起改善气体放电条件，提高激光器输出功率的作用．采用气体放电泵浦，使用的放电电源有射频电源、交流电源和直流电源，其中最普遍使用的是直流放电．根据所选择的工作条件，激光器可以输出近红外、红光、黄光、绿光，其中最常用的是输出红光（波长632.8 nm）的激光器． 4．CO 2 激光器 这是输出功率最高的气体激光器，连续输出功率50 kW的器件已有产品，脉冲输出功率达10 12 W，仅次于钕玻璃激光器．使用的工作物质是CO 2 ，He， N2，Xe的混合气体，激光由CO 2 分子发射，其它气体可以协助改善激光器的工作条件，提高激光器输出功率水平和使用寿命．输出的激光波长主要集中在9600nm和10600nm附近，其中以10600nm这个波长范围的激光功率最大． 维持混合气体处于较低的温度，可以获得比较高的能量转换效率，所以，激光器工作时需要冷却放电区域．小型器件一般采用通水冷却，大型器件则是采用流动工作气体的方式，以把放电区的热量排出去． 5．双异质结半导体激光器 这是由不同组分的半导体材料做成激光器有源区和约束区的激光器，输出的激光波长主要在900 nm附近．输出的激光功率在90 mW～100mW之间．采用注入电流泵浦． 半导体激光器是各类激光器中体积最小，重量最轻的激光器，整个激光器的体积比一颗钮扣还小，而且，激光器的使用寿命很长，有效使用时间超过10万小时．

工作在线性工作区。

强度调制器和相位调制器，其中强度调制器又分电光调制器和声光调制器北京中讯光普科技有限公司

电光效应，是将物质置于电场中时，物质的光学性质发生变化的现象。某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性，物质的折射率因外加电场而发生变化的现象为电光效应.电光效应包括泡克耳斯(Pockels)效应和克尔(Kerr)效应。电光效应是指某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性的效应。应用利用电光效应可以制作电光调制器,电光开关,电光光偏转器等,可用于光闸,激光器的Q开关和光波调制,并在高速摄影,光速测量,光通信和激光测距等激光技术中获得了重要应用。当加在晶体上的电场方向与通光方向平行,称为纵向电光调制(也称为纵向运用)；当通光方向与所加电场方向相垂直,称为横向电光调制(也称为横向运用).利用电光效应可以实现对光波的振幅调制和位相调制。

可以。

啁啾光纤光栅就是折射率变化不是等周期的的FBG，FBG就是在光纤内部周期性的刻上折射率不等的“条纹”，这种所谓的条纹就是折射率等间距的分布，那么如果折射率变化不是等间距的分布，那就是啁啾布拉格光纤光栅了，也就是CFBG，这种光栅，由于其折射率间隔不同，导致不同波长的光在这种光栅中的不同位置满足布拉格条件得以反射，比如，红光在这种光栅的入口处反射，蓝光在这种光栅的尾部反射。所以CFBG与FBG的区别就是多了个C，也就是多了个啁啾，也就是多了个折射率不等间隔变化。啁啾的意思就是不等间隔的意思，要么前端间隔大，要么后端间隔大。色散量，就是跟普通光栅一样，表示了这种光栅能将光分开的本领的大小，色散量越大，越能分开不同颜色的光，就是如刚才所说的，如果你是白光入射，白光中不同颜色的光由于反射位置不同，就被分开了，跟棱镜分光啊，光栅分光啊，效果的都是一样的，虽然原理不一样。啁啾量，是根据色散量计算出来的，他是光在这种光纤中传输后，不同频率光之间产生的附加的相位差。周期，没有固定周期，因为不是等间隔额。要计算最大色散补偿，只要知道色散量是多少，然后乘以光在这种光纤中传输的距离就可以算出来了。具体计算办法，你可以参看一本叫做《nonlinear fiber optics》一书。下篇，第一章，光纤光栅。

外调制器的半波电压是指调制指数为以下哪个值时的调制电压半波电压是电光相位调制器的一个重要指标,针对现有半波电压测量方法存在的测量误差大、测量装置复杂等问题,提出了基于激光相控阵光束扫描原理的半波电压测量

如果你弟弟不是水平很不错还故意选boss的话，可以用Heidlen（上校），rugal的毁灭压杀(你所谓瞬移）可以闪避或用2a或2b破，重力机器（电球）可用颈部扭转破（下蓄 上脚）