[实用新型]一种用于激光通信实验的电光调制程控电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光通信实验调制程控电源，属于教学仪器设备领域。

背景技术

晶体或液体加上电场后折射率发生变化，这种现象称为电光效应。如，当不同电信号加在铌酸锂晶体两端，改变晶体折射率的变化，从而改变激光透射率，实现幅度调制。若在接收端经过接收和解调还原信号，即可实现激光通信。目前，电光效应器件被广泛地应用在激光通信，激光测距，激光显示和光学信息处理等方面。

所以晶体电光效应演示的实验一直作为学生理解激光通信原理的实验教学设备。但已有的电光调制电源采用模拟振荡器，调制信号单一，实验内容不够丰富。

发明内容

为了丰富晶体电光效应演示实验的信号样本，以及信号接入和输出接口功能，本实用新型利用微处理器程控技术，提供了一种数字式电光调制电源，可产生标准正弦波、矩形波和数字语音信号作为调制信号输出。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

设计一种用于激光通信实验的电光调制程控电源，由信号发生与处理模块，电源模块和调制模块组成，电源模块为信号发生与处理模块和调制模块提供工作电源，并为调制模块提供直流偏置高压；信号发生与处理模块作为信号源，其输出接调制模块；调制模块将输入的信号放大，并形成高压的电源输出信号给调制负载。

所述信号发生与处理模块采用16位微控制器通过DAC产生原始信号，原始信号包括正弦波、矩形波、语言信号，其频率为100Hz-8KHz，其幅度为0-6V。

所述信号发生与处理模块由中央处理器，按键，指示灯，段式LCD显示屏组成，按键，指示灯，段式LCD显示屏均与中央处理器模块相连；其中，按键包括复位、选择、上翻、下翻、语音五个功能键；指示灯配合所述段式LCD显示屏显示的数值对应指示电压、频率、正弦波、方波、语音；中央处理器合成正弦波、矩形波、语言信号；并且中央处理器还作为语音处理单元，并接有采集外部语音的MIC。

所述中央处理器选用凌阳单片机SPACE061A。

所述电源模块由市电转换模块、低压转换模块、DC-DC高压转换模块组成；其中，市电转换模块将市电～220V转化为12V交流电；低压转换模块将12V交流电压转化为12V、5V、3.3V直流电；所述DC-DC高压转换模块选用独立产品模块，利用12V直流电转换为幅值在0～600V之间可调的直流偏置电压，并且通过反馈电路给所述中央处理器模块提供监测电压。

所述调制模块包括信号选择开关、放大器模块、变压器：其中，选择开关的两个输入端分别接所述信号发生与处理模块的输出和外部信号，选择开关的输出端接放大器模块的输入端；放大器模块包括电位器A和音频功率放大器，音频功率放大器为双端输入双端输出的差分放大器，音频功率放大器的两个输入端分别直接接选择开关的输出和经电位器A接选择开关的输出，音频功率放大器的输出接变压器的前级线圈；变压器有两个次级线圈，两个次级线圈分别接内部扬声器和串接所述高压转换模块的输出和调制负载，分别作为输出指示和高压的电源输出信号。

所述调制模块的输出指示端接输出选择开关，输出选择开关具有两个输出端，两个输出端分别接内部扬声器和外部输出插座。

所述调制负载为铌酸锂晶体。

与现有的晶体电光效应演示实验相比，本实用新型具有以下优点：

1.采用16位微控制器实现电源的程控。通过DAC产生正弦波、矩形波以及数字语音合成波形，为电光调制实验提供了丰富的实验信号，使用户可以更直观生动的理解激光通信原理。

2.DAC产生的信号经差分放大电路放大后，将两路输出信号接入调制线圈。有效抑制了共模干扰。

3.采用DC-DC高压模块产生晶体的高压直流偏置，电路简单，性能稳定。0～600V的输出直流高压满足实验需要。

4.利用变压器将合成信号升压，串接到高压回路上，实现隔离的高压调制。

5.LCD显示屏显示，多参数指示及系统内部与外部信号的接入和输出，为实验提供了更多样本信号，便于用户使用和观察，满足实验教学要求。

附图说明

图1是本实用新型电光调制程控电源的系统框图。

图2是本实用新型电光调制程控电源的一个实施例的结构框图。

图3是图2所示实施例中调制模块原理图。

图4是图2所示实施例前面板设计图。

图5是图2所示实施例后面板设计图。

具体实施方式

下面结合图1-5介绍本实用新型的一个实施例。