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【技術分(fēn)享】 電光(guāng)調制器綜述
來(lái)源: | 作者:hltoptical | 發布時(shí)間: 2019-05-15 | 11108 次浏覽 | 分(fēn)享到:

       引 言  

     電光(guāng)調制器作爲光(guāng)纖鏈路裏必不可(kě)少的(de)器件,其性能的(de)優略嚴重影(yǐng)響著(zhe)系統信号的(de)發射和(hé)接收。目前市場(chǎng)上使用(yòng)最普遍的(de)主要是電光(guāng)調制器EOM和(hé)電吸收調制器EAM

電光(guāng)調制器,特點:插入損耗小、消光(guāng)比高(gāo),調制深度和(hé)帶寬大(dà)。

電吸收調制器,特點:偏振不敏感、小體積(500微米量級)方便與激光(guāng)器集成

目前長(cháng)距離光(guāng)纖通(tōng)信、微波光(guāng)子鏈路和(hé)光(guāng)纖傳感、光(guāng)纖傳感和(hé)光(guāng)纖激光(guāng)器主要使用(yòng)的(de)還(hái)電光(guāng)調制器。那麽電光(guāng)調制器爲啥使用(yòng)铌酸锂晶體呢(ne)?

各類材料屬性對(duì)比詳見下(xià)表:

晶體 折射率 電光(guāng)系數 相對(duì)介電常數ε
LiNbO3 2.297/2.208 328 45/20
GaAs 3.42 56 28/43
Inp 3.2 52 12.9
PMMA 1.49 110 2.5

LiNbO3铌酸锂晶體在光(guāng)損耗、工作帶寬和(hé)電光(guāng)(Pockel)效應綜合表現來(lái)看,無疑是最好的(de)。



◆ 铌酸锂調制器的(de)家族成員(yuán) 

類型 結構原理(lǐ)圖 商用(yòng)産品
單臂單驅

10G-JDSU-X5

10G-Oclaro-F10

10G-住友-T.MXH1.5-10PD

20G-富士通(tōng)-FTM7920FBA

40G-富士通(tōng)-FTM7938EZ

40G-住友-T.MXH1.5-40PD


單臂雙驅

10G-住友-T.DKH1.5-10PD
IQ單驅

40G-富士通(tōng)-FTM7962EP
IQ雙驅

40G-富士通(tōng)-FTM7960EX

40G-住友-T.SBZH1.5-20PD


IQ雙驅

40G-富士通(tōng)-FTM7980EDA
IQ單驅

40G-富士通(tōng)-FTM7967EQA

100G-富士通(tōng)-FTM7977HQA

100G-住友-T.SBXH1.5PL-25PD



備注:通(tōng)常Z切驅動電壓小,但其啁啾比較大(dà)(大(dà)約爲±0.7




◆  如何評估其性能優略呢(ne)? ◆  


   1、最大(dà)工作頻(pín)率fmax
    該參數主要決定于射頻(pín)信号在射頻(pín)線和(hé)铌酸锂晶體中傳播後,相位在輸出端與光(guāng)信号的(de)相位偏移情況。據報道國外實驗室已實現160GHz調制帶寬。

2、調制深度η:

3、消光(guāng)比R:

4、半波電壓Vπ:

   靜态工作模式半波電壓測試如上圖。

5、光(guāng)帶寬:調制深度/2

6、模拟帶寬:調制深度/√2

7、插入損耗LInsertion

8、啁啾α:

   在光(guāng)纖通(tōng)信系統裏,負啁啾還(hái)是受歡迎的(de)。其大(dà)小可(kě)以通(tōng)過瞬時(shí)頻(pín)率随時(shí)間變化(huà)的(de)大(dà)小來(lái)表征,也(yě)可(kě)以利用(yòng)群延遲色散來(lái)衡量。



◆  使用(yòng)中存在的(de)問題  ◆ 

在實際使用(yòng)中,爲了(le)得(de)到理(lǐ)想的(de)調制效果需要長(cháng)期穩定的(de)控制偏置點,例如實現高(gāo)的(de)線性度調制器需要工作在Q點,或者單邊帶調制中,IQ調制器強度臂需要工作在NULL點,相位臂在Q點,然而外界的(de)溫度、外應力,特别是外電場(chǎng)(熱(rè)電效應),會将其直流偏置點和(hé)調制相位發生不同程度的(de)漂移,或快(kuài)或慢(màn)的(de)影(yǐng)響調制效果。因此長(cháng)時(shí)間使用(yòng)調制器還(hái)需要搭配自動偏置點控制器。





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