Читать онлайн «Модуляция и демодуляция оптической несущей: Методические указания по дисциплине ''Физические основы оптической связи''. Часть VI»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по дисциплине ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ (специальность 013800 радиофизика и электроника) Часть VI МОДУЛЯЦИЯ И ДЕМОДУЛЯЦИЯ ОПТИЧЕСКОЙ НЕСУЩЕЙ. Ростов-на-Дону 2007  Кафедра прикладной электродинамики и компьютерного моделирования Методические указания разработаны: кандидатом физико-математических наук, доцентом Нойкиным Ю. М. Ответственный редактор – доктор ф. -м. н. Латуш Е. Л. Компьютерный набор и вёрстка студента Ершова А. А. Печатается в соответствии с решением кафедры ПЭКМ физического факультета РГУ, протокол №18 от 18 апреля 2006г. 2  МОДУЛЯЦИЯ И ДЕМОДУЛЯЦИЯ ОПТИЧЕСКОЙ НЕСУЩЕЙ Аннотация Проанализировали методы модуляции оптической несущей непосредственно, с использованием внешнего модулятора, модуляция с использованием промежуточной несущей, и типы оптических модуляторов: акустооптический и электрооптический (на основе эффекта Поккельса). Коротко рассмотрены вопросы демодуляции. 1 ВИДЫ МОДУЛЯЦИИ СВЕТА Модуляция – это изменение одного из параметров света: интенсивности, частоты, фазы, поляризации, направления, частоты распределения мод и т. д. в зависимости от управляющего сигнала. Управляющий (модулирующий) сигнал может быть электрическим (ток, напряжение), акустическим, механическим и даже оптическим. Для модуляции оптической несущей информационным сигналом можно использовать следующие виды модуляции: – по интенсивности (МИ); – частотную (ЧМ); – фазовую (ФМ); – поляризационную (ПМ). В подавляющем большинстве используется модуляция по интенсивности оптического излучения. При фиксированных пространственных координатах мгновенное значение электрического поля монохроматического оптического излучения можно записать в виде: Е (t ) = E m cos(ω 0 t + ϕ 0 ) , (1) где Em – амплитуда поля; 3  ω0 и ϕ 0 – соответственно частота и фаза оптической несущей. Тогда мгновенное значение интенсивности Pмг. = E2(t) = Eм2cos2(ω0t+ϕ), (2) а усредненное значение по периоду − P = 0,5E m2 (3) Последнее называется средней интенсивностью или мощностью. При МИ именно величина P изменяется в соответствии с модулирующим сигналом F(t), то есть P (t ) ~ F(t) . (4) Широкое применение МИ объясняется тем, что для используемых в оптических передатчиках полупроводниковых источников излучения (СИД, ЛД), этот вид модуляции в широком диапазоне частот выполняется простыми техническими средствами.