光調制散射器測量技術工作原理

光調制散射器測量技術工作原理為：通過在被測場點放置一個很小的散射器，就可將該點的場值測量出來，通過掃描，從而得到掃描路徑上的整個場分布。再通過互易定理可以知道，源S在場P點產生的場經散射器散射后回到S的散射信號和P點的場值是成正比的。為了將微弱的散射信號從其他的相同頻率的反射信號中分離出來，在散射器的中部連接光電二極管，通過控制光電二極管，改變整個散射器的阻抗特性，達到對散射信號調制的目的。

散射器設計
散射器是一個小的偶極子，長度通常做成小于/2λ，中間用光電二極管連接，激光源通過光纖照射到光電二極管上，使其按一定的頻率導通和截止，從而使偶極子的阻抗也隨相應的頻率改變。散射器的長度設計得相對較長時，可獲得高的靈敏度，但散射器與測量環境之間的作用也會相應增強，這方面的誤差也會相應增加；設計得相對較短時，可以獲得高的空間分辨率和小的誤差，但同時其靈敏度也會降低。在設計中，應該對二者兼顧考慮。
由于所測量的場的頻率為8～12 GHz，故將偶極子的長度設計成10 mm，如圖1所示。散射器中間部分的光調制單元為4個光電二極管，總長為1.4 mm，與之相連的金屬絲直徑為0.5 mm，光電二極管與金屬絲用介電常數接近于1的絕緣物質粘貼在一起。光電二極管通過4根普通多模光纖與激光源相連。中間部分光調制器件如果采用GaAs光導開關，可達到更高的調制頻率，使測量的誤差更小。鑒于制造GaAs光導開關的成本因素，所以采用了光電二極管，其工作頻率為10 kHz。圖2所示為設計出來的實際的光調制散射器。