对调制系数m的要求： m<1，保证调制信号在传输过程中
不畸变。 m≥1时，使调制信号失真。
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二、振幅调制
E (t)A ccoc st (c)m 2aA cco (s cm )tc m 2aA cco (s cm )tc
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二、振幅调制
E ( t ) A c cc t o c ) m 2 a s A c c ( c o m ) t s c m 2 a A c c ( c o m ) t c s
由激光“携带”的信息(包括语言、文字、图像、符号等)通过一定的传 输通道(大气、光纤等)送到接收器，再由光接收器鉴别并还原成原来的信息 。这种将信息加载于激光的过程称之为调制。
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一、基本概念
完成这一过程的装置称为调制器(Modulator）。 其中激光称为载波；起控制作用的低频信息称为调制 信号（需要调制的信息需转化为电信号）。
两项按贝塞尔函数展开：
co m ssi( m n t) J 0 (m ) 2 J 2 n (m )co 2 n s m t) ( n 1
调幅波的频谱是由三个频率成分组成的。
第一项是载频分量；
第二、三项是因调制而产生的新分量，称为边频分量 。
Ac
调
m a Ac 2
m a Ac
2
幅
c m
c
c m
波
频
2 m
谱
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三、角度调制
调频或调相就是光载波的频率或相位随着调制信号的变化规律而改变的
振荡。因为这两种调制波都表现为总相角 (t) 的变化，因此统称为角度调制。
《光电子技术》
Photoelectronic Technique
第六讲 光束调制原理
激光化 光源
传输 波导化
电子化 调制
本讲主要内容
一、基本概念 二、振幅调制 三、角度调制 四、强度调制 五、脉冲调制
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一、基本概念
激光是一种频率更高的电磁波，它具有单色性好、 光发散角小、时间 和空作为传递信息的载波。
( t)c t c k a ( t)c t c k A m co m t s
则调相波的表达式为：
E ( t) A cco c t s m c ( o m t sc )
m k Am称为调相系数。
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三、角度调制
由于调频和调相实质上最终都是调制总相角，因此统一的形式
E ( t ) A c c c o t m s sm i t n c
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一、基本概念
激光光波的电场强度是：
E c ( t) A ccoc ts ( c )
Ac 振幅
c 角频率 c 相位角
调制器与激光器的相对关系可分为：内调制和外调制
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一、基本概念
内调制
指加载调制信号是在激光振荡过程中进行 的，即以调制信号去改变激光器的振荡参数， 从而改变激光输出特性以实现调制。
利用 co ) s c (o co s ss isn in
进一步得到：
E (t)A cco cts (c)co m ssi( n m t) si n ct (c)sim ns(i n m t)
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三、角度调制
将式中 co m ss im ( n t) 和 si m s ni( m n t)
振幅的最大值 Ama x AckA m 振幅的最小值 AminAc kA m
振幅的最大增量 AA ma x A cA cA min
m A Ac
AkAm
m kA m Ac
m主要由k，Am决定(振幅比例系数k和调制信号的振幅Am)
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二、振幅调制
知识延展
调制系数：振幅的最大增量与振幅的平均值之比。
振幅调制就是载波的振幅随着调制信号的规律而变化的振荡，简称调幅。
设激光载波的电场强度如： E c(t)A ccocts (c) 如果调制信号是一个时间的余弦函数，即： a(t)A mco m st
Am 和 ωm 分别是调制信号的振幅和角频率。 当进行光振幅调制时，激光振幅 Ac 不再是常量，而是与调制信号成正比。
光发调制（内调制）
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一、基本概念
内调制
优 点：调制效率高。 缺 点：
a.由于调制器放在腔内，等于增加腔 内的损耗,降低了输出功率。
b.调制器带宽受到谐振腔通带的限制
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一、基本概念
外调制
指激光形成之后，在激光器外的光路
电信号输入
上放置调制器，用调制信号改变调制器 激光源 的物理特性，当激光通过调制器时，就
调制器
会使光波的某参量受到调制。
驱动和控制
光纤 光信号输出
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一、基本概念
优 点：
外调制
a.使用方便，不影响激光器的输出功率；
b.调制器的带宽不受谐振腔通带的限制；
c.比内调的调制速率高（约一个数量级）。
缺 点：
调制效率低。
激光调制按其调制的性质可以分为调幅、调频、调相及调强等。
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二、振幅调制
kAm Ac 称为调幅比例系数。
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二、振幅调制 知识延展
调制系数：振幅的最大增量与振幅的平均值之比。
振幅的最大值 Ama x AckA m 振幅的最小值 AminAc kA m
振幅的最大增量 AA ma x A cA cA min
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二、振幅调制
知识延展
调制系数：振幅的最大增量与振幅的平均值之比。
Ａ、对于调频而言
E c(t) A ccoc ts (c)
ωc 不再是常数，而是随调制信号而变化，即：
( t)c ( t)c k fa ( t)
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三、角度调制
若调制信号是余弦函数，则调频波总相角为：
(t)(t)dtcckfa(t)dtc
ct kfa(t)dtcct kf(Amcom st)dtc
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二、振幅调制
其调幅波的表达式为：
E ( t ) A c 1 m a cm o t cs o c t c ) s(
利用三角公式：
c o cs o s 1 co s ) (co s )( 2
得：
E(t)A ccos ct (c)k 2A cco ( scm)tc k 2A cco ( scm)tc
ctmf si nmtc
mf
kf Am
m
m
称为调频系数，kf
称为比例系数。
则调制波的表达式为： E ( t) A c co c t s m fs ( im tn c )
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三、角度调制
Ｂ、对于调相而言， E c(t) A ccoc ts (c)
c 不再是常数，而是随调制信号而变化，即：