什么是光学调制?它在光电系统中起哪些作用
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发布时间:2022-04-21 17:36
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时间:2022-07-12 04:06
电光调制器(EOM)是利用某些电光晶体,如铌酸锂(LiNbO3)、砷化镓(GaAs)和钽酸锂(LiTaO3)的电光效应而制成的。电光调制是基于线性电光效应(普尔克效应)即光波导的折射率正比于外加电场变化的效应。电光效应导致的相位调制器中光波导折射率的线性变化,使通过该波导的光波有了相位移动,从而实现相位调制。单纯的相位调制不能调制光的强度。但由包含两个相位调制器和两个Y分支波导构成的马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉仪型调制器可以调制光的强度。
M-Z干涉仪式调制器结构如图1所示。输入光波经过一段光路后在一个Y分支处被分成相等的两束,分别通过两光波导传输,光波导是由电光材料制成的,其折射率随外加电压的大小而变化,从而使两束光信号分别到达第2个Y分指出产生相位差。若两束光的光程差是波长的整数倍,两束光相干抵消,调制器输出很小。因此通过控制电压就能对光信号进行调制。
对于各种类型的高速调制器,主要应考虑高频信号的频率*问题,为此可将高频调制信号以行波形式输入,以确保电光调制器中光波和调制电场具有相同的速度。目前高速长距离系统中,所用调制器大多数是以M-Z干涉仪为基础的行波电极电光调制器。这种调制器具有如下优点:
(1) 采用行波电极,可获得很高的工作速度;
(2) 以铌酸锂(LiNbO3)材料为衬底制作的M-Z调制器与DFB激光器(分布式反馈激光器)组合,使调制信号的频率啁啾非常小;
(3) 性能的波长依赖性很小。
对未来的光网络来说,集成化是必然的发展趋势,对器件的尺寸的要求越来越苛刻。有机聚合物是当今公认的最具挑战意义的一种新型非线性光学材料,并且由于其自身的优点,正成为人们关注的焦点。使用聚合物电光材料制成的有机物电光调制器将在未来的光通信、光信息处理领域发挥越来越重要的作用。