DeMach-Zehnder-modulator(MZ-modulator) er en viktig enhet for å modulere optiske signaler basert på interferensprinsippet. Dens virkemåte er som følger: Ved den Y-formede grenen ved inngangsenden deles inngangslyset inn i to lysbølger og går inn i to parallelle optiske kanaler for overføring. Den optiske kanalen er laget av elektrooptiske materialer. Ved å utnytte dens fotoelektriske effekt, kan brytningsindeksen til sitt eget materiale endres når det eksternt påførte elektriske signalet endres, noe som resulterer i forskjellige optiske baneforskjeller mellom de to lysstrålene som når den Y-formede grenen ved utgangsenden. Når de optiske signalene i de to optiske kanalene når den Y-formede grenen ved utgangsenden, vil det oppstå konvergens. På grunn av de forskjellige faseforsinkelsene til de to optiske signalene, oppstår det interferens mellom dem, som konverterer faseforskjellsinformasjonen som bæres av de to optiske signalene til intensitetsinformasjonen til utgangssignalet. Derfor kan funksjonen med å modulere elektriske signaler til optiske bærere oppnås ved å kontrollere forskjellige parametere for lastespenningen til March-Zehnder-modulatoren.
De grunnleggende parametrene tilMZ-modulator
De grunnleggende parametrene til MZ-modulatoren påvirker direkte modulatorens ytelse i ulike bruksscenarier. Blant disse er de viktigste optiske parametrene og elektriske parametrene som følger.
Optiske parametere:
(1) Optisk båndbredde (3 dB båndbredde): Frekvensområdet når frekvensresponsamplituden reduseres med 3 dB fra maksimumsverdien, med enheten Ghz. Optisk båndbredde gjenspeiler signalets frekvensområde når modulatoren fungerer normalt, og er en parameter for å måle informasjonsbæreevnen til den optiske bærebølgen ielektrooptisk modulator.
(2) Ekstinksjonsforhold: Forholdet mellom den maksimale optiske effekten fra den elektrooptiske modulatoren og den minimale optiske effekten, med enheten dB. Ekstinksjonsforholdet er en parameter for å evaluere den elektrooptiske bryterkapasiteten til en modulator.
(3) Returtap: Forholdet mellom den reflekterte lyseffekten ved inngangsenden avmodulatortil inngangslyseffekten, med enheten dB. Returtap er en parameter som reflekterer den innfallende effekten som reflekteres tilbake til signalkilden.
(4) Innsettingstap: Forholdet mellom den optiske utgangseffekten og den optiske inngangseffekten til en modulator når den når sin maksimale utgangseffekt, med enheten dB. Innsettingstap er en indikator som måler det optiske effekttapet forårsaket av innsetting av en optisk bane.
(5) Maksimal optisk inngangseffekt: Ved normal bruk bør MZM-modulatorens optiske inngangseffekt være mindre enn denne verdien for å forhindre skade på enheten, med enheten i mW.
(6) Modulasjonsdybde: Det refererer til forholdet mellom modulasjonssignalamplituden og bærebølgeamplituden, vanligvis uttrykt som en prosentandel.
Elektriske parametere:
Halvbølgespenning: Dette refererer til spenningsforskjellen som kreves for at drivspenningen skal kunne bytte modulatoren fra av-tilstand til på-tilstand. Den optiske utgangseffekten til MZM-modulatoren varierer kontinuerlig med endringen i forspenningen. Når modulatorutgangen genererer en 180-graders faseforskjell, er forskjellen i forspenning som tilsvarer det tilstøtende minimumspunktet og maksimumspunktet halvbølgespenningen, med enheten V. Denne parameteren bestemmes av faktorer som materiale, struktur og prosess, og er en iboende parameter forMZM-modulator.
(2) Maksimal DC-biasspenning: Ved normal bruk bør inngangsbiasspenningen til MZM være mindre enn denne verdien for å forhindre skade på enheten. Enheten er V. DC-biasspenningen brukes til å kontrollere biastilstanden til modulatoren for å oppfylle ulike modulasjonskrav.
(3) Maksimal RF-signalverdi: Ved normal bruk bør det elektriske inngangssignalet for RF til MZM være mindre enn denne verdien for å forhindre skade på enheten. Enheten er V. Et radiofrekvenssignal er et elektrisk signal som skal moduleres til en optisk bærebølge.
Publisert: 16. juni 2025