專利名稱：一種測(cè)量電光晶體半波電壓的可調(diào)制穩(wěn)壓電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主要用于測(cè)量晶體半波電壓的，具有調(diào)制信號(hào)的高壓輸出可調(diào)穩(wěn)壓電源。屬于電光晶體測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
利用電光晶體的特性可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的光載波傳輸并可制成電光開關(guān)，廣泛地應(yīng)用于光通信、光學(xué)工程及激光領(lǐng)域。而電光晶體的半波電壓是電光晶體的一個(gè)重要參數(shù)。傳統(tǒng)的電光晶體半波電壓的測(cè)量方法是將電光晶體放置在一對(duì)偏振器之間，用直流高壓電源，在電光晶體上加上電壓，當(dāng)一束激光穿過偏振器及電光晶體后，激光強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)激光晶體上所加電壓為晶體的半波電壓時(shí)，出射激光光強(qiáng)會(huì)出現(xiàn)兩種狀態(tài)①當(dāng)兩個(gè)偏振器的起偏方向垂直時(shí)，出射激光光強(qiáng)最大。②當(dāng)兩個(gè)偏振器的起偏方向平行時(shí)，出射激光光強(qiáng)最小。在以上兩種情況中，出射激光光強(qiáng)的最大與最小值都是相對(duì)值，如果激光器輸出光不穩(wěn)定會(huì)造成測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確，而且半波電壓的確定，是通過改變加在電光晶體上的電壓值，得到與其對(duì)應(yīng)的輸出光光強(qiáng)值，經(jīng)描點(diǎn)繪圖確定。為了得到較理想的曲線圖，測(cè)試要重復(fù)多次取平均值，往往測(cè)得的電壓值不是一個(gè)值而是一個(gè)約有幾百伏的范圍，用此方法測(cè)量半波電壓要求激光器輸出必須要穩(wěn)定，同時(shí)也存在著測(cè)量步驟繁瑣，測(cè)量精度低等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的測(cè)量電光晶體半波電壓時(shí)對(duì)激光器輸出穩(wěn)定性要求高、測(cè)量步驟繁瑣、測(cè)量精度低等缺點(diǎn)，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種測(cè)量電光晶體半波電壓的可調(diào)制穩(wěn)壓電源。
本發(fā)明是由如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的主要內(nèi)容是由高頻變壓器、電容、電阻組成的耦合裝置，將高壓直流可調(diào)穩(wěn)壓電源、調(diào)制信號(hào)發(fā)生器連接起來，高頻變壓器的初級(jí)接在調(diào)制信號(hào)發(fā)生器上，次級(jí)輸出經(jīng)電容、電阻耦合到高壓電流可調(diào)穩(wěn)壓電源的高壓輸出端，線路連接圖如附圖所示。
電容C＝1000pF，電阻R＝1MΩ，高頻變壓器初級(jí)匝數(shù)為10匝，次級(jí)匝數(shù)為1000匝。
由偏振光干涉知識(shí)知，當(dāng)測(cè)量電光晶體的半波電壓，兩個(gè)偏振器的起偏方向垂直時(shí)，根據(jù)電光晶體的特性，光電探測(cè)器接收到的光強(qiáng)I為I=I0sinΔφ2]]>式中I0為激光器的輸出光強(qiáng)，φ為偏振光經(jīng)過電光晶體因晶體電光效應(yīng)造成的雙折射而引起的電光相位延遲。
Δφ=2πλn0γ63V]]>式中n0，γ63，V別為晶體“0”光折射率、電光系數(shù)和晶體上所加的電壓值。當(dāng)Δφ＝π時(shí)，V＝Vπ稱為晶體的半波電壓，此時(shí)光強(qiáng)I的公式可改寫為
I=I0sin2(πv2Vπ)]]>設(shè)V＝V0+V′sin wct，V0為直流電壓，V′為交流調(diào)制電壓的幅度，ωc為交流調(diào)制電壓頻率，此時(shí)的光強(qiáng)公式可寫為I=I0sin[π2Vπ(V0+V′sinωct)]]]>由上式可以看出在高壓直流可調(diào)穩(wěn)壓電源的高壓端加上一個(gè)交流調(diào)制信號(hào)后，輸出激光光強(qiáng)是一個(gè)交變信號(hào)，其頻率與調(diào)制交流信號(hào)頻率有關(guān)。
當(dāng)V≠Vπ且V′＜＜Vπ時(shí)，I≈12I0(1+V′πVπsinωct)]]>即輸出光強(qiáng)頻率與調(diào)制電壓的頻率相同。
當(dāng)V0＝Vπ且V′＜＜Vπ時(shí)，I≈18I0(V′πVπ)2(1-cos2ωct)]]>此時(shí)，出現(xiàn)了倍頻現(xiàn)象，即輸出光強(qiáng)的頻率為調(diào)制電壓頻率的2倍。
為了滿足不同電光晶體半波電壓的測(cè)試，需要高壓直流可調(diào)穩(wěn)壓電源的輸出范圍為0～10KV，調(diào)制電壓的峰-峰值為0～1KV。
利用本發(fā)明測(cè)量電光晶體的半波電壓，不僅可保留傳統(tǒng)的測(cè)試方法，還可以增加調(diào)制的測(cè)試方法。通過觀察探測(cè)器上的交變信號(hào)，當(dāng)測(cè)得的信號(hào)頻率是調(diào)制電壓頻率的2倍時(shí)，電光晶體上所加的直流電壓即為晶體的半波電壓。用此方法測(cè)試晶體的半波電壓，與激光器輸出的穩(wěn)定性無關(guān)，因此，測(cè)量精度高，范圍在幾伏之內(nèi)，與傳統(tǒng)的方法相比，測(cè)量精度提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
總之，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
附圖是本發(fā)明的線路連接圖，圖中1.高壓直流可調(diào)穩(wěn)壓電源，2.調(diào)制信號(hào)發(fā)生器，3.高頻變壓器，4.電容，5.電阻。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1附圖就是本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，電容C＝1000pF，電阻R＝1MΩ，高頻變壓器初級(jí)匝數(shù)為10匝，次級(jí)匝數(shù)為1000匝。
權(quán)利要求
1.一種由高壓可調(diào)穩(wěn)壓電源、調(diào)制信號(hào)發(fā)生器組成的測(cè)量電光晶體半波電壓的可調(diào)制穩(wěn)壓電源，其特征是由高頻變壓器、電容、電阻組成的耦合裝置將高壓直流可調(diào)穩(wěn)壓電源、調(diào)制信號(hào)連接起來，其中高頻變壓器的初級(jí)接在調(diào)制信號(hào)發(fā)生器上，次級(jí)輸出經(jīng)電容C、電阻R耦合到高壓直流可調(diào)穩(wěn)壓電源的高壓輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量電光晶體半波壓的可調(diào)制穩(wěn)壓電源，其特征是電容C＝1000pF，電阻R＝1MΩ，高頻變壓器初級(jí)匝數(shù)＝10匝，次級(jí)匝數(shù)＝1000匝。
全文摘要
本發(fā)明屬于電光晶體測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的主要內(nèi)容就是利用高頻變壓器、電容、電阻組成的耦合裝置，將高壓直流可調(diào)穩(wěn)壓電源、調(diào)制信號(hào)發(fā)生器連接起來，高頻變壓器的初級(jí)接在調(diào)制信號(hào)發(fā)生器上，次級(jí)輸出經(jīng)電容C、電阻R耦合到高壓直流可調(diào)穩(wěn)壓電源的高壓輸出端。它解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的對(duì)激光器輸出穩(wěn)定性要求高、測(cè)量步驟繁瑣、測(cè)量精度低等缺點(diǎn)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M3/04GK1604442SQ20041003603
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月28日
發(fā)明者李宇飛, 侯學(xué)元, 孫渝明, 魏愛儉, 李群 申請(qǐng)人:山東大學(xué)