DeMach-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 tak aan de ingangszijde wordt het binnenkomende licht verdeeld in twee lichtgolven en komt het respectievelijk twee parallelle optische kanalen binnen voor transmissie. Het optische kanaal is gemaakt van elektro-optische materialen. Door gebruik te maken van het foto-elektrische effect, kan de brekingsindex van het eigen materiaal veranderen wanneer het extern aangelegde elektrische signaal verandert, wat resulteert in verschillende optische padverschillen tussen de twee lichtbundels die de Y-vormige tak aan de uitgangszijde bereiken. Wanneer de optische signalen in de twee optische kanalen de Y-vormige tak aan de uitgangszijde bereiken, treedt convergentie op. Door de verschillende fasevertragingen van de twee optische signalen treedt er interferentie op, waardoor de faseverschilinformatie van de twee optische signalen wordt omgezet in intensiteitsinformatie van het uitgangssignaal. Daarom kan de functie van het moduleren van elektrische signalen op optische draaggolven 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 verschillende toepassingsscenario's. Hieronder vallen de volgende belangrijke optische en elektrische parameters.
Optische parameters:
(1) Optische bandbreedte (3dB bandbreedte): Het frequentiebereik wanneer 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 werkt en is een parameter voor het meten van de informatiedragende capaciteit van de optische drager in deelektro-optische modulator.
(2) Extinctieverhouding: De verhouding tussen het maximale optische vermogen van de elektro-optische modulator en het minimale optische vermogen, met de eenheid dB. De extinctieverhouding is een parameter voor het evalueren van het elektro-optische schakelvermogen van een modulator.
(3) Terugkeerverlies: de verhouding van het gereflecteerde lichtvermogen aan het ingangseinde van demodulatoraan het ingangslichtvermogen, met de eenheid dB. Het retourverlies is een parameter die het invallende vermogen weergeeft dat naar de signaalbron wordt teruggekaatst.
(4) Invoegingsverlies: De verhouding tussen het optische uitgangsvermogen en het optische ingangsvermogen van een modulator wanneer deze zijn maximale uitgangsvermogen bereikt, met de eenheid dB. Invoegingsverlies 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, waarbij de eenheid mW is.
(6) Modulatiediepte: Dit verwijst naar de verhouding tussen de amplitude van het modulatiesignaal en de amplitude van de draaggolf, meestal uitgedrukt als percentage.
Elektrische parameters:
Halvegolfspanning: 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 biasspanning. Wanneer de modulatoruitgang een faseverschil van 180 graden genereert, is het verschil in biasspanning dat overeenkomt met het aangrenzende minimum en maximum de halvegolfspanning, met de eenheid V. Deze parameter wordt bepaald door factoren zoals materiaal, structuur en proces, en is een inherente parameter vanMZM-modulator.
(2) Maximale DC-biasspanning: Tijdens normaal gebruik moet de ingangsbiasspanning van de MZM lager zijn dan deze waarde om schade aan het apparaat te voorkomen. De eenheid is V. De DC-biasspanning wordt gebruikt om de biasstatus van de modulator te regelen en zo aan verschillende modulatievereisten te voldoen.
(3) Maximale RF-signaalwaarde: Tijdens normaal gebruik moet het RF-ingangssignaal 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 op een optische drager moet worden gemoduleerd.
Plaatsingstijd: 16 juni 2025