电光调制器强度调制器相位调制器EOM原理.pptVIP

EOM的工作原理 QQ775332295 目录 EOM的定义 电光调制的分类 EOM的种类及应用 EOM的工作原理 EOM的特性参数 EOM的操作方法 EOM在本次试验中的作用 EOM的定义 EOM，全称Electrooptic Modulator，即电光调制器，利用电光效应工作的光调制器。将信息加载于激光的过程称之为调制,完成这一过程的装置称为调制器,其中激光称为载波；起控制作用的低频信息称为调制信号。电光调制属于外调制，即在激光器外的光路中进行调制。 EOM的种类及应用 根据电极结构不同，EOM可以分为集总参数调制器和行波调制器； 根据波导结构不同，EOIM可以分为Msch-Zehnder干涉式强度调制器和定向耦合式强度调制器； 根据通光方向与电场方向的关系，EOM可以分为纵向调制器和横向调制器。纵向电光调制器具有结构简单、工作稳定（与偏振无关）、不存在自然双折射的影响等优点，其缺点是半波电压太高，特别在调制频率较高时，功率损耗比较大；KDP晶体横向电光调制的主要缺点是存在自然双折射引起的相位延迟，可采用“组合调制器”的结构予以衬偿。 根据电光晶体材料的不同，可分为KDP晶体，铌酸锂EOM，硝基苯EOM，锂铌酸钾EOM； 根据所用电光效应的不同也可分类，若电光材料折射率与调制电压呈线性关系，即称为线性电光效应（泡克尔斯效应），如KDP晶体，铌酸锂；若电光材料的折射率与调制电压的二次方成正比，即克尔效应，如硝基苯，锂铌酸钾； 另外，此处还需介绍EAM，电吸收调制器，一种和铌酸锂波导调制器一样应用广泛的调制器，属于是内调制器，主要用于和半导体激光器集成，体积小，功耗低，驱动电压低，但传输性能比EOM稍差，比直接调制的半导体激光器稍好，多用于中短距离传输，发展前途较好。 根据调制参量的不同，可以分为相位调制器和强度调制器。 相位调制器 相位调制器是电光波导调制器中最简单的器件，选择合适的晶体取向以便获得最大电光系数 （为获得最大调制深度，一般取Z方向为电场方向），选取合适的波导和电极结构，然后在调制电压信号的作用下，电光晶体的折射率发生相应的改变，晶体中o光和e光经过不同的光程，产生附加相位。 如下图所示，电场分量沿水平方向（x切y晶体）或者垂直方向（y切x晶体）加在铌酸锂基片上，光波导传输的模式应为TE模（水平偏振），即晶体中的e光。产生的附加相位为 强度调制器 强度调制的实质仍然是相位调制产生的。激光经过第一个3dB耦合器分成两部分，每个分支光波导所发生的现象均是相位调制，通过第二个3dB耦合器，相位调制才转变为强度调制。施加在晶体上的电场在空间上基本是均匀的,但在时间上是变化的。 EOM的特性参数 (1)、光参数 a)工作波长：一般在1.525μm～1.605μm之间，中心波长大约为1．55μm b)插入损耗：一般小于5dB，主要包括波导与光纤的耦合损耗（最低0.15dB）、波导的传输损耗（0.2~0.5dB/cm）、电极损耗等，其中耦合损耗是主要损耗因素，目前铌酸锂强度调制器的插入损耗已经可以达到3~4dB（3.2dB）。 c)消光比：直流条件下要求大于20 dB（35dB）。 d)光反射：要求不超过-50dB (2)、电参数 a)半波电压：尽可能的小，一般小于6V，本实验所用为6.7V。 b)直流偏置电压：表明了调制器所需要的驱动电压的大小，一般小于8V，本实验为7.8V。 b)3 dB电带宽：主要由电极结构决定，高速条件一般指大于10GHz（12GHz） c)电反射：即电sll参数，商用化的典型值小于一10dB（-14.2dB） d)输入特征阻抗：50Ω (3)、其他参数 a)最大输入电功率：一般在二十几dBm,(28dBm)。 b)最大输入光功率：几十到一百毫瓦，(100mw) c)储存温度：-40℃～85℃ d)工作温度：-40℃～70℃(0℃~70℃) e)啁啾参量： EOM的操作方法 使用保偏光纤输入输出，并且在实验中对尾纤不能施加任何额外的温度或者压力； 在每次使用之前必须检查清洁光纤端面和光纤连接器； 用干风清洁RF连接器，并且用扭矩压紧接口； 如果光纤接口是熔接的，则有利于避免损坏； EOM在本次试验中的作用 电光调制器作为激光移频器，产生具有一阶布里渊频移的激光，作为斯托克斯光进行布里渊相干放大实验。 电光调制器在脉冲信号的控制下，产生脉冲光，作为泵浦光或者种子光进行SBS相干实验。 本次课题结束，谢谢 * 目前光通信领域所用的电光调制器大多是铌酸锂材料做的光波导强度调制器。 电光调制按其调制的性质可以分为调幅、调频、调相及强度调制等。 振幅调制 振幅调制就是使载波的振幅随着调制信号的规律而变化的振荡，简称调幅。 设激光载波的电场强度为： 如果调