晶體電光效應測試儀

實驗內容

1. 單軸晶體和雙軸晶體會聚光的錐光干涉圖觀察；

2. 使用極值法，測試直流偏置下晶體的光功率輸出特性，得到半波電壓，計算電光系數；

3. 正弦交流信號的電光調制，根據光功率輸出波形的變化得到半波電壓，計算電光系數；

4. 使用1/4波片進行電光調制，觀察光功率輸出的波形隨波片角度的變化；

5. 音頻信號的光通信模擬。

技術指標

1. 鈮酸鋰(LiNbO₃)晶體：4mm*2.5mm*30mm，z切割，鍍金電極（4mm*30mm）。

2. 半導體激光器：635±5nm點狀，二維調節座。

3. 起偏器/檢偏器：Φ35mm玻璃線偏振片，角度調節分辨率2°。

4. 1/4波片：石英波片，632.8nm，Φ10mm，1≤k≤6，角度調節分辨率2°。

5. 直流偏置電壓：0~800V，分辨率1V。

6. 交流調制電壓：正弦信號，峰峰值0~100V可調，頻率1000Hz。

7. 光功率探頭：顯示范圍-99.9~200uW，分辨率0.1uW。

8. 音頻信號：外部（手機等電子產品）3.5mm音頻口輸入。

9. 外置音響：USB口電源適配器5V供電，自帶音量調節。

10. 電源電壓：~220V/50Hz。

11. 其他：導軌80cm、帶網格準直白屏等。

配套設備

用戶自備設備：示波器，手機或其他可輸出音頻信號的電子設備（帶3.5mm音頻插口）

產品特點

1. 較寬的直流偏置電壓（0~800V），可使用戶在單方向完整的測試整個周期的偏置特性；

2. 設計加入音頻信號的光通信模擬，使用戶對該實驗的原理及應用有更深入、更生動的了解；

3. 使用半導體激光器作為光源，體積小、安全、功耗小、壽命長；

4. LN晶體接線及接線口，使用耐高壓設計，防止放電及誤接觸等問題，保證安全使用；

5. 音頻信號采用外部輸入，用戶可使用手機等電子產品，通過提供的專用信號線，輸入自己喜歡的音頻信號。

意義背景

激光由于其*的性質，是當今遠距離信息傳遞的一種理想載體，其中使用電光效應(外加電場下晶體的折射率發生改變的現象)將信息加載在激光上的技術工藝已經很成熟。

本實驗就是利用鈮酸鋰(LiNbO3)晶體的電光效應，對激光進行橫向調制，以實現信息的加載。其中信號源是變化的電壓信號，信息傳播載體是激光，信號加載方式是晶體的電光效應，加載完成后輸出的是根據輸入信號改變的光功率。通過實驗可以使學生加深對晶體偏振光干涉、電場光場相互作用等物理知識的了解，也能加深對激光通信中的調制與解調等內容的認識。