电光调制器浅谈.ppt
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1、电光调制器浅谈,-耦合模理论在电光调制器中的应用,耦合模理论的应用范围,同一波导中不同模式之间的耦合,例如:光栅 不同波导之间的耦合问题,是分析各种类型的半导体耦合器、定向耦合型调制器与光开关、阵列半导体激光器等光电子器件工作原理的理论依据。,两波导之间的横向耦合,在两个正规光波导互相平行靠近时,它们光场的横向耦合可用模式的横向耦合来描述。,在弱耦合条件下,即在两波导的间距足够大,以及在不改变各自模式场分布形式的条件下,可以证明,存在线性的模式耦合方程组:,式中 为两个模式的波动项,包括了模式的缓变包络项和迅变项 ; 表示横向耦合系数。,由模式耦合方程所规定的模耦合系数,具有如下对称性:,耦合
2、模方程变为:,当两光波导折射率完全相同,显然有,由,耦合模方程可以化简为,可以证明模式耦合只能在两个相互简并的模之间发生,即:,k是一个与z无关,而只与模式场的横向分布有关的常数,所以上述方程为常微分方程,可以解得:,如果,,则,传输功率在两个波导之间周期性交替传递,耦合模理论的应用-Mach-Zehnder干涉仪,证明 :当 时,,经过中间单模光纤的传输 :,Interleaver 滤波器,通过两个中心波长交错而频率间隔均为目标间隔两倍的普通复用/解复用器组合使用一个专门配合偶信道,另一个专门配合奇信道再接续一个可以将信号按奇偶信道分开的Interleaver, 就可以实现目标频率间隔。 如
3、果级联两级Interleaver,即可实现1/4普通解复用器频率间隔的密集波分复用,Interleaver 滤波器,耦合器的分类:,光纤熔锥型耦合器 集成光波导型耦合器,熔融拉锥型耦合器,熔锥型耦合器是先将两根光纤稍微扭绞一下,然后加热,最后拉细成型。 优点: (1)极低的附加损耗目前,利用熔锥法制作的标准X(或Y)型耦合器的附加损耗已低于0.05dB。 (2)方向性好。这类器件的方向性指标一般都超过60dB,保证了传输信号的定向性,并极大地减少了线路之间的串扰。 (3)良好的环境稳定性。在经过适当保护后,受环境条件的影响可以限制到很小的程度。 (4)控制方法简单、灵活。可以方便地改变器件的性
4、能参数。 (5)制作成本低廉、适于批量生产。 缺点: 波长依赖性 不便于大规模集成,波导型耦合器,沉积、光刻、扩散。 缺点: 价格高,一般为拉锥型耦合器的几倍 插入损耗大,工作波长(nm) 1310或1550 带宽(nm) 10 附加损耗(dB) 50 工作温度() -40-85 储存温度() -55-85,熔融拉锥型耦合器的参数,偏振相关损耗PDL是光器件或系统在所有偏振状态下的最大传输差值。它是光设备在所有偏振状态下最大传输和最小传输的比率,其中 和 分别表示测试器件(DUT)的最大传输和最小传输,检测电路,直流光信号、10GbpsNRZ信号眼图以及它们对应的光谱图,10GbpsNRZ信号
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