專利名稱：電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，用于電光調(diào)制現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，可以直觀的觀察電信號(hào)調(diào)制光信號(hào)的現(xiàn)象，并通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析確定電光晶體的參數(shù)。
背景技術(shù)：
電光晶體作為一種電光轉(zhuǎn)換器件，在光纖通信等方面起著非常重要的作用，因此了解電光晶體的各參數(shù)以及觀察電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是很有必要的。但是要觀察電光晶體的電光調(diào)制現(xiàn)象以及確定它的參數(shù)，必須滿足如下幾個(gè)條件首先是要有合適的信號(hào)電壓，其次是要有合適的光載體，還要有適合光載體進(jìn)行傳輸?shù)墓鈱W(xué)裝置等?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器沒有提供利用電光晶體觀察電光調(diào)制現(xiàn)象的光學(xué)系統(tǒng)，也沒有提供調(diào)制光載體的電信號(hào)，無(wú)法進(jìn)行觀察電光調(diào)制現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)演示。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，可以滿足電光調(diào)制所需各種實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，產(chǎn)生足夠電壓強(qiáng)度的信號(hào)，合適的光載體以及適合光載體進(jìn)行傳輸?shù)墓鈱W(xué)裝置，并且光路可以很方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本實(shí)用新型的方案是本實(shí)用新型的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀包括光路部分和電路部分，其光路部分由激光器、起偏器、電光晶體、檢偏器、光電探測(cè)器通過各自的支架依次放在光學(xué)導(dǎo)軌上，各支架底部與光學(xué)導(dǎo)軌滑動(dòng)配合，電路部分包括與激光器連接的激光器電源，與電光晶體連接的控制信號(hào)源，光電探測(cè)器的輸出接輸出放大器，輸出放大器的輸出端作為儀器的一組輸出端。
所述的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，其控制信號(hào)源的輸出端作為儀器的另一組輸出端。
所述的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，起偏器、檢偏器的支架是用足夠強(qiáng)度的不透明材料制作一圓形環(huán)，在環(huán)的邊緣安裝一根支撐件，在環(huán)的中央安裝偏振片，支撐件下端插入底座中央的孔中，底座上安裝有與孔垂直的緊固件，底座是與滑軌匹配的滑塊。
所述的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，光電探測(cè)器的支架是用足夠強(qiáng)度的不透明材料制作一內(nèi)帶透孔的圓柱體，在圓柱體的側(cè)壁安裝一根支撐件，在透孔的前面安裝光敏二極管，后面安裝BNC插座；支撐件下端插入底座中央的孔中，底座上安裝有與孔垂直的緊固件，底座是與滑軌匹配的滑塊。
所述的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，電光晶體的支架是用足夠強(qiáng)度的不透明材料制作的帶矩形透孔的長(zhǎng)方殼體，電光晶體放在矩形透孔里面，電光晶體的兩側(cè)面露出在外面，電光晶體的上下面是金屬電極，兩金屬電極分別用導(dǎo)線連到一個(gè)固定在長(zhǎng)方殼體上的BNC插座上，在長(zhǎng)方體的底部安裝支撐件，支撐件下端插入底座中心的孔，底座上安裝有與孔垂直的緊固件，底座是與滑軌匹配的滑塊。
所述的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，當(dāng)控制信號(hào)源輸出沒有直流高壓疊加到正弦波電信號(hào)上時(shí)，電光晶體與檢偏器之間加入1/4λ波片。
所述的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，1/4λ波片的支架是用足夠強(qiáng)度的不透明材料制作一圓形環(huán)，在環(huán)的邊緣安裝一根支撐件，在環(huán)的中央安裝1/4λ波片，支撐件下端插入底座中央的孔中，底座上安裝有與孔垂直的緊固件，底座是與滑軌匹配的滑塊。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)儀器能夠內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)頻率與幅度連續(xù)可調(diào)的波形，將該信號(hào)加到電光晶體上，對(duì)通過電光晶體的激光進(jìn)行調(diào)制，然后再用探測(cè)器把加載到激光上面的電信號(hào)解調(diào)出來?？梢灾庇^的觀察電信號(hào)調(diào)制光信號(hào)的現(xiàn)象，并通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析確定電光晶體的參數(shù)。本實(shí)用新型把觀察電光調(diào)制現(xiàn)象變的簡(jiǎn)單易行，直觀明了，并能測(cè)量電光晶體的參數(shù)。


圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是起偏器、檢偏器及支架結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是1/4λ波片及支架結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是光電探測(cè)器及支架結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是電光晶體及支架結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1本實(shí)用新型的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀包括光路部分和電路部分，光路部分由激光器2、起偏器3、電光晶體4、1/4λ波片5、檢偏器6、光電探測(cè)器7通過各自的支架依次放在光學(xué)導(dǎo)軌1上，各支架底部與光學(xué)導(dǎo)軌1滑動(dòng)配合，上述的所有的光學(xué)器件在光學(xué)導(dǎo)軌1上通過滑動(dòng)進(jìn)行光路對(duì)準(zhǔn)。
電路部分包括與激光器2連接的激光器電源8，控制信號(hào)源9的輸出端9-1與電光晶體4連接，控制信號(hào)源9的輸入端9-2與聲音信號(hào)發(fā)生器12連接，光電探測(cè)器7的輸出接輸出放大器10，輸出放大器的輸入端10-1，輸出放大器的輸出端10-2作為一組儀器輸出端。實(shí)驗(yàn)時(shí)將輸出端10-2與輸出設(shè)備11連接即可作實(shí)驗(yàn)。輸出設(shè)備11可以在本實(shí)用新型之外自備，可以是示波器、萬(wàn)用表等。
本實(shí)用新型的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，還可以將控制信號(hào)源的輸出端9-1作為另一組儀器輸出端。當(dāng)輸出設(shè)備11是示波器時(shí)，可將控制信號(hào)源的信號(hào)也接到輸出設(shè)備11(示波器)上，以便將控制信號(hào)源的信號(hào)與儀器輸出信號(hào)比較。
輸出設(shè)備11可以在本實(shí)用新型之外自備，可以是示波器、萬(wàn)用表等。聲音信號(hào)發(fā)生器12可以在本實(shí)用新型之外自備，可以是收音機(jī)，CD機(jī)，隨身聽，PC機(jī)等。
圖2是起偏器、檢偏器及支架結(jié)構(gòu)示意圖兩者支架結(jié)構(gòu)相同。以起偏器為例，用足夠強(qiáng)度的不透明材料制作一圓形環(huán)3-1，在環(huán)上標(biāo)刻刻度。在環(huán)的邊緣安裝一根支撐件3-2，在環(huán)的中央安裝偏振片3，支撐件3-2下端插入底座3-3中央的孔中，孔之大小能剛好容納環(huán)的支撐件3-2，底座側(cè)安裝有與孔垂直的緊固件3-4，可人為控制支撐件插入孔中的多少，來調(diào)整偏振片作上下移動(dòng)。底座下部是與滑軌匹配的滑塊。
圖3是1/4λ波片及支架結(jié)構(gòu)示意圖1/4λ波片用足夠強(qiáng)度的不透明材料制作一圓形環(huán)5-1，在環(huán)的邊緣安裝一根支撐件5-2，在環(huán)的中央安裝1/4λ波片5，支撐件5-2下端插入底座5-3中央的孔中，底座上安裝有與孔垂直的緊固件5-4，可人為控制支撐件插入孔中的多少，來調(diào)整偏振片作上下移動(dòng)。底座是與滑軌匹配的滑塊。
圖4是光電探測(cè)器及支架結(jié)構(gòu)示意圖光電探測(cè)器用足夠強(qiáng)度的不透明材料制作一內(nèi)帶透孔的圓柱體7-1，在圓柱體的側(cè)壁安裝一根支撐件7-2，在透孔的前面安裝光敏二極管7-3，后面安裝BNC插座7-4；光敏二極管7-3通過BNC插座7-4與輸出放大器連接。支撐件下端插入底座7-5中央的孔中，底座上安裝有與孔垂直的緊固件7-6，可人為控制支撐件插入孔中的多少，來調(diào)整偏振片作上下移動(dòng)。底座是與滑軌匹配的滑塊。
圖5是電光晶體及支架結(jié)構(gòu)示意圖電光晶體用足夠強(qiáng)度的不透明材料制作一帶矩形透孔的長(zhǎng)方殼體4-1，電光晶體4放在矩形透孔里面，晶體的兩側(cè)露出在外面，在晶體的上下面是金屬電極，兩金屬電極用導(dǎo)線4-2連到一個(gè)固定在長(zhǎng)方殼體上的BNC插座4-3上，通過BNC插座4-3連接到控制信號(hào)源9。在長(zhǎng)方體的底部安裝支撐件4-4，支撐件下端插入底座4-5中心的孔，底座上安裝有與孔垂直的緊固件4-6，可人為控制支撐件插入孔中的多少，來調(diào)整偏振片作上下移動(dòng)。底座是與滑軌匹配的滑塊。
利用氦氖激光器提供632.8nm的激光作為光載體，并用鈮酸鋰(LiNbO3)晶體作為電光晶體進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換，用起偏器使激光朝一個(gè)方向偏振，然后激光透過電光晶體，在電光晶體的兩側(cè)加載控制信號(hào)源提供的特定電信號(hào)調(diào)制通過電光晶體的激光，在激光透過晶體后用1/4λ波片使晶體工作在線性區(qū)，用檢偏器將光載體檢偏出來，然后用光電探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，加載到電光晶體上的電信號(hào)與光電探測(cè)器的電信號(hào)同時(shí)送到雙通道示波器顯示，就可以觀看電光調(diào)制現(xiàn)象，控制信號(hào)源提供一個(gè)幅度連續(xù)可調(diào)的直流信號(hào)進(jìn)行電光晶體的半波電壓的測(cè)量以及電光特性曲線的繪制。
本實(shí)用新型用足夠強(qiáng)的電壓驅(qū)動(dòng)氦氖激光管產(chǎn)生激光，然后通過可旋轉(zhuǎn)刻度盤的起偏器3對(duì)激光進(jìn)行振動(dòng)方向處理，然后進(jìn)入電光晶體4。由控制信號(hào)源9產(chǎn)生幅值足夠強(qiáng)的正弦波電信號(hào)，將此正弦波信號(hào)通過BNC插座4-3加到電光晶體上面，調(diào)制通過電光晶體的激光，再用一個(gè)1/4λ波片對(duì)電光晶體的工作靈敏度的進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后用可旋轉(zhuǎn)刻度盤的檢偏器6對(duì)激光進(jìn)行振動(dòng)方向處理，使被調(diào)制的光信號(hào)透過偏振片，然后用光電探測(cè)器(如硅探測(cè)器)將光信號(hào)變成電信號(hào)，并用示波器把加到電光晶體的正弦波電信號(hào)與光電探測(cè)器出來的電信號(hào)顯示出來。如前所述的正弦波信號(hào)也可以用外部的聲音信號(hào)替代，把聲音信號(hào)輸入到信號(hào)源放大后加到電光晶體上，然后重復(fù)前面正弦波的步驟，但是把光電探測(cè)器出來的電信號(hào)再送控制信號(hào)源9進(jìn)行放大后再用一個(gè)有源音箱把聲音放出來。
把1/4λ波片去掉，而用信號(hào)源產(chǎn)生的直流高壓疊加到正弦波電信號(hào)上，然后進(jìn)行電光晶體參數(shù)的測(cè)量。
權(quán)利要求1.一種電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，包括光路部分和電路部分，其特征在于光路部分由激光器、起偏器、電光晶體、檢偏器、光電探測(cè)器通過各自的支架依次放在光學(xué)導(dǎo)軌上，各支架底部與光學(xué)導(dǎo)軌滑動(dòng)配合，電路部分包括與激光器連接的激光器電源，與電光晶體連接的控制信號(hào)源，光電探測(cè)器的輸出接輸出放大器，輸出放大器的輸出端作為儀器的一組輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于控制信號(hào)源的輸出端作為儀器的另一組輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于起偏器、檢偏器的支架是用足夠強(qiáng)度的不透明材料制作一圓形環(huán)，在環(huán)的邊緣安裝一根支撐件，在環(huán)的中央安裝偏振片，支撐件下端插入底座中央的孔中，底座上安裝有與孔垂直的緊固件，底座是與滑軌匹配的滑塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于光電探測(cè)器的支架是用足夠強(qiáng)度的不透明材料制作一內(nèi)帶透孔的圓柱體，在圓柱體的側(cè)壁安裝一根支撐件，在透孔的前面安裝光敏二極管，后面安裝BNC插座；支撐件下端插入底座中央的孔中，底座上安裝有與孔垂直的緊固件，底座是與滑軌匹配的滑塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于電光晶體的支架是用足夠強(qiáng)度的不透明材料制作的帶矩形透孔的長(zhǎng)方殼體，電光晶體放在矩形透孔里面，電光晶體的兩側(cè)面露出在外面，電光晶體的上下面是金屬電極，兩金屬電極分別用導(dǎo)線連到一個(gè)固定在長(zhǎng)方殼體上的BNC插座上，在長(zhǎng)方體的底部安裝支撐件，支撐件下端插入底座中心的孔，底座上安裝有與孔垂直的緊固件，底座是與滑軌匹配的滑塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于當(dāng)控制信號(hào)源輸出沒有直流高壓疊加到正弦波電信號(hào)上時(shí)，電光晶體與檢偏器之間加入1/4λ波片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于1/4λ波片的支架是用足夠強(qiáng)度的不透明材料制作一圓形環(huán)，在環(huán)的邊緣安裝一根支撐件，在環(huán)的中央安裝1/4λ波片，支撐件下端插入底座中央的孔中，底座上安裝有與孔垂直的緊固件，底座是與滑軌匹配的滑塊。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電光調(diào)制實(shí)驗(yàn)儀，包括光路部分和電路部分，其光路部分由激光器、起偏器、電光晶體、檢偏器、光電探測(cè)器通過各自的支架依次放在光學(xué)導(dǎo)軌上，各支架底部與光學(xué)導(dǎo)軌滑動(dòng)配合，電路部分包括與激光器連接的激光器電源，與電光晶體連接的控制信號(hào)源，光電探測(cè)器的輸出接輸出放大器，輸出放大器的輸出端作為儀器的一組輸出端?？刂菩盘?hào)源的輸出端作為儀器的另一組輸出端。起偏器、檢偏器、光電探測(cè)器、電光晶體的支架都是可調(diào)的，底座是與滑軌匹配的滑塊。當(dāng)控制信號(hào)源輸出沒有直流高壓疊加到正弦波電信號(hào)上時(shí)，電光晶體與檢偏器之間加入1/4λ波片。1/4λ波片的支架也是可調(diào)的，底座是與滑軌匹配的滑塊。
文檔編號(hào)G09B23/06GK2927042SQ200620097109
公開日2007年7月25日 申請(qǐng)日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者鄧標(biāo)華, 喬清明, 艾鋒, 程勇 申請(qǐng)人:湖北眾友科技實(shí)業(yè)股份有限公司