振幅調制
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
振幅調制的實例教程
（注意：m文件需與該光路文件存放在同一個文件夾）
圖6.輸入程序路徑
MATLAB中振幅調制主代碼如下：
圖7.MATLAB代碼
對應函數代碼如圖8：
a）AmplitudeModulatorSampled函數
b）AmplitudeModulatorParameterized函數
c）AmplitudeModulatorNoise函數
圖8.MATLAB代碼
三、運行結果
運行結果：
a）振幅調制前
b）振幅調制后
圖9.振幅調制前后對比
（注意：m文件需與該光路文件存放在同一個文件夾）
圖6 輸入程序路徑
MATLAB中振幅調制主代碼如下：
圖7 MATLAB代碼
對應函數代碼如圖8：
a）AmplitudeModulatorSampled函數
b）AmplitudeModulatorParameterized函數
c）AmplitudeModulatorNoise函數
圖8 MATLAB代碼
三、運行結果
運行結果：
a）振幅調制前
b）振幅調制后
圖9 振幅調制前后對比
案例中，我們生成兩束功率為0dBm，頻率分別為192.7THz、191THz的載波，合束之后經過自定義脈沖的調制。我們用MATLAB代碼控制電脈沖對光信號的調制過程，通過在MATLAB組件中導入MATLAB代碼來實現。整體光路圖如圖1，全局參數如圖2：
一、建模目標
案例展示了在OptiSystem中調用MATLAB代碼實現振幅調制。
1.齒輪故障特征頻譜
功率倒頻譜常用于齒輪系統的振動和噪聲分析，它能分離轉軸二次以上諧波調制而引起的大量“邊頻”，容易找出主要調制頻率成分，從而對故障做出準確的診斷。
齒輪常見故障的特征頻譜如圖1所示，其中，GMF表示齒輪嚙合頻率，Fr表示低速齒輪轉頻，Fn表示高速齒輪轉頻。
（a）正常
（b）磨損
（c）不對中
（d）裂紋
（e）偏心
（f）斷齒
圖1 齒輪常見故障特征頻譜圖
2.滾動軸承故障特征
2.1.故障頻率經驗公式
1）內圈故障頻率
2）外圈故障頻率
3）保持架故障頻率
4）滾動體故障頻率
5）外圈與保持架的關系
6）外圈與內圈的關系
其中，fr為轉頻，z為滾動體個數。
2.2.滾動軸承滾動體故障
1）滾動體損傷時，缺陷部位通過內圈或外圈滾道表面時會產生沖擊振動。
2）滾動軸承無徑向間隙時，會產生頻率為n×z×fb的沖擊振動。
3）滾動軸承有徑向間隙時，根據損傷部位與內圈或外圈發生沖擊接觸的位置不同，會發生以保持架旋轉頻率fc進行的振幅調制的情況。
圖2 滾動軸承滾動體故障
2.3.滾動軸承內圈故障
1）內滾道產生損傷時，如剝落、裂紋、點蝕等，若滾動軸承無徑向間隙，會產生頻率為n×z×fi的沖擊振動。
2）通常滾動軸承都有徑向間隙，且為單邊載荷，根據損傷部分與滾動體發生沖擊接觸的位置不同，振動的振幅會發生周期性的變化，及發生振幅調制的情況。
圖3 滾動軸承內圈故障
2.4.滾動軸承外圈故障
1）滾動軸承外圈滾道產生損傷時，在滾動體通過時也會產生沖擊振動。
2）由于損傷的位置與載荷方向的相對位置關系是一定的，所以不存在振幅調制的情況。
展開 n 表示嚙合頻率的高階諧波頻率；m 表示以軸頻，fs 為調制頻率的邊帶簇數。
三、齒輪振動噪聲特性
1
調制特性
調制特性在齒輪振動噪聲中廣泛存在。當齒輪存在局部缺陷時，或在輪齒上產生疤痕、蝕坑等缺陷，此時會在頻譜圖上給出一個由周期性脈沖激勵引起的調幅，出現眾多的低頻邊帶。由故障與缺陷而引起振動能量增大，大多數反映在邊帶分量上。如果缺陷向鄰近輪齒擴展會引起更大的、更密集的以嚙合頻率為中心頻率的邊帶（見圖3）。
（a）振動譜
（b）振動譜
（c）噪聲譜
圖3 軸頻對齒輪嚙合頻率的調制
調頻是由某一個純單頻激勵對以嚙合頻率為中心頻率的調制，這將會產生具有等時距（在頻域上某頻率）的邊帶族。
令齒合激勵的振動信號為XNC，受到軸轉頻激勵信號為Xr1和Xr2的調制，若其振動形式以簡諧周期形式描述，則
其中：kNC為嚙合振動頻率，可作載波頻率；k1和k2為調制頻率，因調制特性存在振幅調制與頻率調制。
振幅調制：
令m1，m2為調制因子，它的大小取決于缺陷的狀態，振幅調制y(t)為
其中：A為振幅矢量；k1，k2為調制頻率；kNC為載波頻率；h為初相位。
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其核心技術在于通過電場調控液晶分子排列，實現光束相位與振幅的動態調制。
（1）LC-SLM的核心仿真原理
LC-SLM的整形效果依賴液晶的電光效應（扭曲向列效應、電控雙折射效應），其中相位延遲公式、分子偏轉角與電壓關系、強度調制公式均為仿真設計的核心理論依據。
整體光路圖如圖1，全局參數如圖2：
一、建模目標
案例展示了在OptiSystem中調用MATLAB代碼實現振幅調制。
這個過程稱為調制，常見的調制方式包括ASK（幅移鍵控）、FSK（頻移鍵控）和QAM（正交振幅調制）。調制后的信號稱為中頻（IF）信號，它包含了原始信息，但頻率仍需提升。
功率放大?：經過上變頻的射頻信號功率非常微弱。?功率放大器（PA）? 將此信號放大到足夠的功率水平（手機發射功率通常為1~23dBm），以確保信號能夠有效傳輸到基站或接收設備，并克服路徑損耗。
在高能光學系統中使用純振幅調制的光圈比用沉積技術制造的光圈具有更高的耐久性。
建模任務
使用可編程函數來編程鋸齒形光闌
可編程函數可以用于模擬鋸齒狀光闌。
在眾多結構中，馬赫-曾德爾調制器（MZM）憑借其在推挽結構中實現線性振幅調制與無頻移數據編碼的卓越能力，已成為光通信、模擬光子學及光子計算領域廣泛應用的核心器件。
過去數十年間，隨著制造技術與應用場景的快速發展，MZM已在多種材料平臺上實現。體鈮酸鋰（LN）MZM作為商用長途光纖通信系統中電光調制器的主流選擇，其優勢源于Pockels效應賦予的固有線性電光特性、高光學透過率及長期可靠性。
雙縫函數的編程6個月前
摘要
在傅立葉光學中，光學元件通常可以建模為傳遞函數，該函數對輸入場的振幅和相位進行調制。VirtualLab Fusion提供了可編程功能，用戶可以在其中定義元件的函數體現。 此示例提供了具有自定義縫隙寬度的雙縫函數的代碼段。 狹縫在y方向上是無限的，并放置在x軸上，兩個狹縫之間的距離是用戶可自定義的參數。
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編程一個雙縫函數8個月前
摘要
在傅里葉光學中，光學元件通常可以被建模為一個傳輸函數，它對入射場的振幅和相位進行調制。VirtualLab Fusion提供可編程功能，其中用戶可以定義元件的功能體現。在本例中，給出了定義雙狹縫函數的代碼片段，該函數具有可定制的狹縫寬度。這些狹縫在y方向上是無限的，它們被放置在x軸上，兩個狹縫之間的距離作為用戶定義的參數。
摘要
在傅里葉光學中，光學元件通常可以被建模為一個傳輸函數，它對入射場的振幅和相位進行調制。VirtualLab Fusion提供可編程功能，其中用戶可以定義元件的功能體現。在本例中，給出了定義雙狹縫函數的代碼片段，該函數具有可定制的狹縫寬度。
Karpenko在1994年提出了只有振幅調制的鋸齒光束切趾器。
我們將展示VirtualLab Fusion模擬這種定制的光闌的能力，這得益于其高度可定制的環境和跨平臺的求解器。通過比較，我們的結果與文獻實驗結果完全一致。
光束切趾中圓鋸齒光闌
光束切趾在高能激光器和光束傳輸系統的設計中起著關鍵作用。
在高能光學系統中使用純振幅調制的光圈比用沉積技術制造的光圈具有更高的耐久性。
建模任務
使用可編程函數來編程鋸齒形光闌
可編程函數可以用于模擬鋸齒狀光闌。它允許在單個平面上定義一個與位置相關的復值函數，然后將其相乘到輸入的場上。
不帶有光束切趾的光束傳播
當光束在沒有鋸齒光闌的情況下傳輸時，可以觀察到衍射引起的波紋。
