光探测系统中的调制和解调.ppt

课程主要内容四大部分： 第08章 光学信号的调制 第08章 光学信号的调制 8.2 光信号调制的基本原理 8.2.1模拟调制 8.2.1模拟调制 8.2.1模拟调制 8.2.1模拟调制 8.2.1模拟调制 8.2.1模拟调制 8.2.1模拟调制 8.2.1.模拟调制 8.2.1模拟调制 8.2.2 脉冲调制 8.2.3 编 码 调 制 8.2.3编码调制 第8章 光学信号的调制 8.3 光信号调制的基本方法 8.3.1 光信号强度的调制 8.3.1 光信号强度的调制 8.3.1 光信号强度的调制 8.3.1 光信号强度的调制 2. 机电调制 1)调制盘调制 1)调制盘调制 1)调制盘调制 1)调制盘调制 1)调制盘调制 1)调制盘调制 c. 用调制盘确定目标方位 c. 用调制盘确定目标方位 C. 用调制盘确定目标方位 C.用调制盘确定目标方位 C. 用调制盘确定目标方位 调制盘小结： 2)光栅调制 8.3 光信号调制的基本方法 8.3.1 光信号强度的调制 3. 光电子调制 0 基本概念（复习光学内容） 0 基本概念（复习光学内容） 0 基本概念（复习光学内容） 0 基本概念（复习光学内容） 0 基本概念（复习光学内容） 1） 电光调制 光强度调制基本思路： －－输出光强度调制 －－输出光强度调制 －－输出光强度调制 －－输出光强度调制 2） 声光调制 －－声光栅 －－声光栅 （2）声光效应 （3）声光调制器 (3)声光调制器 (3)声光调制器 8.3 光信号调制的基本方法 8.3 光信号调制的基本方法 8.3 光信号调制的基本方法 讨论：用萨格纳克效应 测量地球自转速度 8.3 光信号调制的基本方法 (2)旋转波片激光频移 (2)旋转波片激光频移 (2)旋转波片激光频移 (2)旋转波片激光频移 8.3 光信号调制的基本方法 半导体激光器的直接频率调制 8.3 光信号调制的基本方法 8.3 光信号调制的基本方法 8.3 光信号调制的基本方法 8.3 光信号调制的基本方法 8.3 光信号调制的基本方法 第8章 光学信号的调制 8.3 调制信号的解调 8.3 调制信号的解调 1．直线律检波与调幅信号的解调 2．相敏检波与调相信号的解调 (相当重要!!!) Ui, Uc 具有相同的频率 模拟乘法器 ② 理论推导 ② 理论推导 ② 理论推导 ③ 物理意义 思考：调制信号Ui为任一周期性波形，基波频率和参考信号Uc频率相同 思考：调制信号Ui为任一周期性波形，基波频率和参考信号Uc频率相同 思考：调制信号Ui为任一周期性波形，基波频率和参考信号Uc频率相同 本章小结： 附1 证明： 证明： 证明： 1．改变光波参数的过程称为调制，从已调制光波中分离并提取出原始信息的过程称为解调。一次调制 二次调制 2．连续波调制、脉冲波调制和编码调制等。连续波调制只适应于模拟信号，带宽近似为调制频率的2倍；脉冲波调制和编码调制可以提高探测信噪比和抗干扰能力。 3．调制基本方法：辐射源调制、机电调制和光电子调制等。可以实现光强度（光通量）和光波动参数（光频、相位及传播方向等）的调制。 4．解调方法：光学法和电子法。电子法中常用：直线律检波器和相敏检波器等，分别用于调幅信号和调相信号的解调。 ΔL＝(4A/c)Ω 静止时 顺时钟和逆时钟光程 相等，均为L. 干涉条纹 半透半反镜 Ω r0 A 转动时 转速为Ω 逆时针光程 为L+，光速绕一周时间 A点左移距离为r0Ωτ+，则 或 ——逆时针光 ΔL＝(4A/c)Ω 干涉条纹 半透半反镜 Ω r0 A —顺时针光 —逆时针光 光程差： ΔL＝(4A/c)Ω 光程差： —— 萨纳克效应 环路面积 正方形——可以证明适应于任何形状的环路 2)萨格纳克效应和转动差频 环形激光器 光学差频 检测装置 激光陀螺 --测角速度 --测角度 国产激光陀螺测量角速度的精度优于0.01o/hr 激光陀螺 --在捷联惯导系统应用 ——02年珠海航展惯导产品 俄罗斯改进空地制导武器 中国激光陀螺捷联惯导系统  8.3.3 光信号频率的调制 工程上常采用的频率调制技术大致三种： 运动参量调频 固定频移 直接光频调制 可调参数： －－光强、振幅、频率、相位、 －－偏振方向、传播方向，··· ··· 8.3.3 光信号频率的调制 2. 固定频移 利用光学和光电子学等方法可制成频率偏移器件 塞曼效应：2～3MHz 几种方法的频移对比： 声光效应：～100MHz，变换效率80％ 旋转波片： 2～3kHz