O/AModulador Mach-Zehnder(Modulador MZ) é un dispositivo importante para modular sinais ópticos baseado no principio de interferencia. O seu principio de funcionamento é o seguinte: na rama en forma de Y no extremo de entrada, a luz de entrada divídese en dúas ondas de luz e entra en dous canais ópticos paralelos para a transmisión respectivamente. O canal óptico está feito de materiais electroópticos. Aproveitando o seu efecto fotoeléctrico, cando cambia o sinal eléctrico aplicado externamente, pódese alterar o índice de refracción do seu propio material, o que resulta en diferentes diferenzas de percorrido óptico entre os dous feixes de luz que chegan á rama en forma de Y no extremo de saída. Cando os sinais ópticos nos dous canais ópticos chegan á rama en forma de Y no extremo de saída, producirase a converxencia. Debido aos diferentes retardos de fase dos dous sinais ópticos, prodúcese interferencia entre eles, convertendo a información de diferenza de fase transportada polos dous sinais ópticos na información de intensidade do sinal de saída. Polo tanto, a función de modular sinais eléctricos en portadores ópticos pódese conseguir controlando varios parámetros da tensión de carga do modulador March-Zehnder.
Os parámetros básicos deModulador MZ
Os parámetros básicos do modulador MZ afectan directamente o rendemento do modulador en diversos escenarios de aplicación. Entre eles, os parámetros ópticos e eléctricos importantes son os seguintes.
Parámetros ópticos:
(1) Ancho de banda óptico (ancho de banda de 3 db): o rango de frecuencias cando a amplitude da resposta de frecuencia diminúe en 3 db desde o valor máximo, sendo a unidade Ghz. O ancho de banda óptico reflicte o rango de frecuencias do sinal cando o modulador funciona normalmente e é un parámetro para medir a capacidade de transporte de información da portadora óptica nomodulador electroóptico.
(2) Relación de extinción: a relación entre a potencia óptica máxima de saída do modulador electroóptico e a potencia óptica mínima, coa unidade de dB. A relación de extinción é un parámetro para avaliar a capacidade de conmutación electroóptica dun modulador.
(3) Perda de retorno: a relación entre a potencia da luz reflectida no extremo de entrada domoduladorá potencia da luz de entrada, coa unidade de dB. A perda de retorno é un parámetro que reflicte a potencia incidente reflectida de volta á fonte do sinal.
(4) Perda de inserción: a relación entre a potencia óptica de saída e a potencia óptica de entrada dun modulador cando alcanza a súa potencia de saída máxima, sendo a unidade dB. A perda de inserción é un indicador que mide a perda de potencia óptica causada pola inserción dunha ruta óptica.
(5) Potencia óptica de entrada máxima: Durante o uso normal, a potencia óptica de entrada do modulador MZM debe ser inferior a este valor para evitar danos no dispositivo, sendo a unidade mW.
(6) Profundidade de modulación: refírese á relación entre a amplitude do sinal de modulación e a amplitude da portadora, expresada normalmente como porcentaxe.
Parámetros eléctricos:
Tensión de media onda: refírese á diferenza de tensión necesaria para que a tensión de accionamento cambie o modulador do estado apagado ao estado acendido. A potencia óptica de saída do modulador MZM varía continuamente co cambio da tensión de polarización. Cando a saída do modulador xera unha diferenza de fase de 180 graos, a diferenza na tensión de polarización correspondente ao punto mínimo adxacente e ao punto máximo é a tensión de media onda, coa unidade de V. Este parámetro está determinado por factores como o material, a estrutura e o proceso, e é un parámetro inherente aModulador MZM.
(2) Tensión de polarización CC máxima: Durante o uso normal, a tensión de polarización de entrada do MZM debe ser inferior a este valor para evitar danos no dispositivo. A unidade é V. A tensión de polarización CC úsase para controlar o estado de polarización do modulador para cumprir diferentes requisitos de modulación.
(3) Valor máximo do sinal de RF: Durante o uso normal, o sinal eléctrico de RF de entrada do MZM debe ser inferior a este valor para evitar danos no dispositivo. A unidade é V. Un sinal de radiofrecuencia é un sinal eléctrico que se debe modular sobre unha portadora óptica.
Data de publicación: 16 de xuño de 2025