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光调制器Modulators光调制器：实现从电信号到光信号的转换光调制的分类：从光源调制角度看，有两种方法实现光调制，其一，将调制信号直接注入激光器（调制激光器驱动电流），而实现激光输出光强度等参数的调制--内调制或直接调制（简单、经济、引入较大的啁啾）；其二，将调制信号控制激光器后接的外调制器，利用调制器的电光、声光等物理效应使其输出光的强度等参数随信号而变--外调制（调制信号啁啾小）。按被调制光波的参数分：强度调制、相位调制、偏振调制等。直接调制和外调制LaserDirectModulationofLaserDiodeBias+DATA?Issues--ComplexDynamicsYieldExternalModulationofLaserDiodeLaserModulator??BiasBias+DATAIssues--AdditionalComponent光源的外调制技术调制信号不直接施加在LD上，而是施加在光调制器上。外调制技术分类：电光调制ElectroopticEffects电致吸收Electro-AbsorptionEffects磁光调制MagnetoopticEffects声光调制AcousticModulators其中电光调制和电致吸收最为常用。电光效应光调制器电光效应：电压施加于某些电光晶体(如LiNbO3)，导致晶体折射率发生变化，引起通过该晶体的光波特性发生变化。折射率变化?n与外加电场E有着复杂的关系，可近似地认为?n与(r?E?+R?E?2)成正比。电光调制器主要利用普科尔(Pocket)效应.普科尔(Pocket)效应：晶体折射率与外加电场幅度成线形变化克尔(Kerr)效应：晶体折射率与外加电场幅度的平方成比例变化晶体折射率随外加电场而变化。具有非常好的消啁啾特性，适合于高速系统的超长距离传输。但调制器的插入损耗大，需要较高的驱动电压(典型值为4V)，难以与光源集成，而且对偏振敏感。40Gb/sLiNbO3ModulatorV?/2V?Vt调制电压透射光强半波电压V?是把调制器从最小光强转换到最大光强所需的电压电光调制的透过率(调制器被偏置在V?/2点上)电致吸收光调制器是一种损耗器件，利用Franz-Keldysh效应和量子限制Stark效应，工作在调制器材料吸收边界波长处。Franz-Keldysh效应：1958年提出，是指在电场作用下半导体材料的吸收边红移的理论。原理：改变调制器上的偏压，使多量子阱(MQW)的吸收边界波长发生变化，进而改变光束的通断，实现调制。当调制器无偏压时，光束处于通状态，输出功率最大；随着调制器上偏压的增加，MQW的吸收边移向长波长，原光束波长处吸收系数增大，调制器为断状态，输出功率最小。使用材料：III-V族半导体材料特点：易与激光器集成、体积小、驱动电压低（~2V）、啁啾大于LN调制器（2.5Gb/s--640km;10Gb/s--80km)、调制码率（40Gb/s）、消光比低于LN调制器（~10dB）40Gb/sEAModulator声光效应光调制器声光效应是指声波作用于某晶体时，产生光弹性作用，使折射率发生变化，从而达到光调制的目的。特点：消光比高（~30dB）、驱动功率较低、带宽窄。磁光效应光调制器磁光效应又称为法拉第效应。当光通过介质传播时，若在垂直光的传播方向上加一强磁场，则光的偏振面产生偏转，其旋转角与介质长度、外磁场强度成正比。调制原理：经起偏器的光信号通过磁光晶体，其偏转角与调制电流有关。由于起偏器与检偏器的透光轴相互平行，当调制电流为零时，透过检偏器的光强最大；随着电流逐渐最大，旋转角加大，透过检偏器的光强逐渐下降。目录光器件概述光连接器Connector光衰减器Attenuator光耦合器Coupler复用器与滤波器MultiplexerandFilter光隔离器与环行器光调制器Modulators光开光Switches光波长转换器光交叉互连器光开关Switches实现光通道的通断和转换。光网络中的关键器件。开关时间是光开关的主要指标。不同的应用场合,对光开关的开关时间要求不同。应用开关时间需求光路的交换及管理(OADM、OXC)1~10ms保护开关1~10ms光包交换1ns外调制10ps消光比、插损、串话、偏振相关性(PDL)也是光开关的重要参数三、多层介质膜滤波器TFFMultilayerDielectricThin-F