DeMach-Zehnder-modulatorDe March-Zehnder-modulator (MZ-modulator) is een belangrijk apparaat voor het moduleren van optische signalen op basis van het interferentieprincipe. Het werkingsprincipe is als volgt: Bij de Y-vormige aftakking aan de ingang wordt het invallende licht gesplitst in twee lichtgolven, die vervolgens via twee parallelle optische kanalen worden doorgegeven. De optische kanalen zijn gemaakt van elektro-optische materialen. Door gebruik te maken van het foto-elektrisch effect kan de brekingsindex van het materiaal veranderen wanneer een extern elektrisch signaal wordt aangelegd. Dit resulteert in verschillende optische padlengtes tussen de twee lichtbundels die de Y-vormige aftakking aan de uitgang bereiken. Wanneer de optische signalen in de twee kanalen de Y-vormige aftakking aan de uitgang bereiken, vindt convergentie plaats. Door de verschillende faseverschillen tussen de twee optische signalen treedt interferentie op, waardoor de informatie over het faseverschil tussen de signalen wordt omgezet in intensiteitsinformatie van het uitgangssignaal. De functie van het moduleren van elektrische signalen op optische dragers kan dus worden bereikt door verschillende parameters van de belastingsspanning van de March-Zehnder-modulator te regelen.
De basisparameters vanMZ-modulator
De basisparameters van de MZ-modulator hebben een directe invloed op de prestaties van de modulator in diverse toepassingsscenario's. De belangrijkste optische en elektrische parameters zijn de volgende.
Optische parameters:
(1) Optische bandbreedte (3dB-bandbreedte): Het frequentiebereik waarin de amplitude van de frequentierespons met 3dB afneemt ten opzichte van de maximale waarde, met als eenheid GHz. De optische bandbreedte weerspiegelt het frequentiebereik van het signaal wanneer de modulator normaal functioneert en is een parameter voor het meten van de informatiecapaciteit van de optische drager in deelektro-optische modulator.
(2) Extinctieverhouding: De verhouding tussen het maximale optische vermogen dat door de elektro-optische modulator wordt geleverd en het minimale optische vermogen, uitgedrukt in dB. De extinctieverhouding is een parameter voor het evalueren van het elektro-optische schakelvermogen van een modulator.
(3) Retourverlies: De verhouding van het vermogen van het gereflecteerde licht aan het ingangseinde van demodulatorDe retourverlieswaarde geeft het ingangsvermogen van het licht aan, uitgedrukt in dB. De retourverlieswaarde is een parameter die het invallende vermogen weergeeft dat terugkaatst naar de signaalbron.
(4) Invoegverlies: De verhouding tussen het optische uitgangsvermogen en het optische ingangsvermogen van een modulator wanneer deze zijn maximale uitgangsvermogen bereikt, uitgedrukt in dB. Invoegverlies is een indicator die het optische vermogensverlies meet dat wordt veroorzaakt door het invoegen van een optisch pad.
(5) Maximaal optisch ingangsvermogen: Tijdens normaal gebruik moet het optische ingangsvermogen van de MZM-modulator lager zijn dan deze waarde om schade aan het apparaat te voorkomen. De eenheid is mW.
(6) Modulatiediepte: Dit verwijst naar de verhouding tussen de amplitude van het modulatiesignaal en de amplitude van de draaggolf, meestal uitgedrukt als een percentage.
Elektrische parameters:
Halfgolfspanning: Dit verwijst naar het spanningsverschil dat nodig is om de modulator van de uit-stand naar de aan-stand te schakelen. Het optische uitgangsvermogen van de MZM-modulator varieert continu met de verandering van de bias-spanning. Wanneer de modulatoruitgang een faseverschil van 180 graden genereert, is het verschil in bias-spanning tussen het aangrenzende minimum- en maximumpunt de halfgolfspanning, uitgedrukt in V. Deze parameter wordt bepaald door factoren zoals materiaal, structuur en productieproces, en is een inherente parameter van de modulator.MZM-modulator.
(2) Maximale DC-voorspanningsspanning: Tijdens normaal gebruik moet de ingangsvoorspanningsspanning van de MZM lager zijn dan deze waarde om schade aan het apparaat te voorkomen. De eenheid is V. De DC-voorspanningsspanning wordt gebruikt om de voorspanningstoestand van de modulator te regelen en zo te voldoen aan verschillende modulatievereisten.
(3) Maximale RF-signaalwaarde: Tijdens normaal gebruik moet het ingangs-RF-elektrische signaal van de MZM lager zijn dan deze waarde om schade aan het apparaat te voorkomen. De eenheid is V. Een radiofrequentiesignaal is een elektrisch signaal dat gemoduleerd moet worden op een optische drager.
Geplaatst op: 16 juni 2025