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Informationsübertragung mit Licht Projektpraktikum WS 2013/14

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16 diapositives · 380 Views · Sep 28, 2014

Informationsübertragung mit Licht Projektpraktikum WS 2013/14. Frederike Erb | Benedikt Tratzmiller | 30.01.2014. Gliederung. Aufbau und Funktionsweise der Kerrzelle Statische Messung Dynamische Messung Übertragung eines Liedes. Theorie des elektrooptischen Kerreffekts.

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  1. Informationsübertragung mit Licht Projektpraktikum WS 2013/14 Frederike Erb | Benedikt Tratzmiller | 30.01.2014

  2. Gliederung • Aufbau und Funktionsweise der Kerrzelle • Statische Messung • Dynamische Messung • Übertragung eines Liedes

  3. Theorie des elektrooptischen Kerreffekts • Doppelbrechung: verschiedene Brechungsindizes für verschiedene Polarisationsrichtungen (->elliptisch polarisiertes Licht) • Elektrooptischer Kerreffekt: Unterschied der Brechungsindizes abhängig vom elektrischen Feld (und damit von angelegter Spannung): Zirkular-Polarisator [1]

  4. BNC Die Kerrzelle • Hier verwendet: PLZT-Keramik • - Mit Hochspannung betrieben • - Kondensator erzeugt elektrisches Feld • Differenz der Brechungsindizes: Kerrzelle [eigenes Bild]

  5. Versuchsaufbau statische Messung Versuchsaufbau [eigenes Bild]

  6. Versuchsaufbau statische Messung Versuchsaufbau [eigenes Bild]

  7. Erklärung der Intensitätsschwankungen • Phasendifferenz des senkrecht zum elektrischen Feld polarisierten • Lichts: • Elliptisch polarisiertes Licht Elektrisches Feld des Laserlichts vor (links) und nach dem Durchlaufen der Kerrzelle (rechts) sowie gemessene Intensität [eigene Animation]

  8. Spannungs-Intensitäts Verlauf gemessenes Spannungs-Intensitätsdiagramm [eigenes Bild] Spannungs-Intensitätsdiagramm aus [2]

  9. Übertragung von Schwingungen • Bereich zwischen 500V und 600V: nahezu linearer Verlauf • Arbeitspunkt bei ca. 550V • Überlagerung mit Wechselspannung gemessenes Spannungs-Intensitätsdiagramm [eigene Animation]

  10. Bode-Diagramm Aufbau Versuchsaufbau [eigenes Bild]

  11. Bode-Diagramm Aufbau • Laser trägt Information in der • Phasenverschiebung • Nach Analysator: periodische Intensität • Auslesen mit Photodiode Versuchsaufbau [eigenes Bild]

  12. Bode-Diagramm • y gemessenes Bode-Diagramm

  13. Versuchsaufbau zur Übertragung von Musik Versuchsaufbau [eigenes Bild]

  14. Übertragung von „Shemakesmego“ gelb: Eingang blau: Photodiode

  15. Literaturverzeichnis • [1] Demtröder, Wolfgang: Experimentalphysik 2: Elektrizität und Optik. Springer Verlag, Berlin, 2004, 3.Auflage. • [2] Ofer, Heinrich; Jodl, Hansjoerg; Theysohn, Georg: Experimente zu elektrooptischen Effekten mit einer optischen Keramik. In: Praxis der Naturwissenschaften. Physik, 33 (1984) 6, S. 174-183. ISSN: 0177-8374; 0342-8729 • [3] Wedekind, Frank: Elektrooptische Eigenschaften und Mikrostruktur • von Polymerfilmenfür die optische Informationstechnik, Universität Ulm, Diss., 1995 • [4] Born, Max: Optik : ein Lehrbuch der elektromagnetischen Lichttheorie Berlin ; Heidelberg ; New York ; Tokyo : Springer, 1985, 3. Auflage

  16. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit • Besonderer Dank gilt: • Prof. Dr. sc. nat./ETH Zürich Othmar Marti • Patrick Paul • Martin Müller • Reiner Keller und der Vorlesungssammlung • WWE