马赫曾德尔电光调制器原理及其在光纤通信中的应用

第１０卷第３期

２０１０年６月

湖南工业职业技术学院学报

Ｖ０１．１０Ｎｏ．３

ＪＯＵＩ州ＡＬＨＵＮＡＮⅨＤＵＳＴＲＹ

ＯＦＪｕｒＬ

ＰＯＬＹＴＥＣ阳ⅡＣ

２０１０

马赫－曾德尔电光调制器原理及其

在光纤通信中的应用

李佳１’２

（１．湖南大学计算机与通信学院，湖南长沙４１０２０８；２．湖南工业职业技术学院信息工程系，湖南长沙４１０２０８）

【摘要］

从电光调制器的物理原理入手，结合马赫一曾德尔干涉结构分析了电光调制器对输入信号光相住和幅值的影响。结合

目前高速光纤通信常用的调制码型．分析仿真了全频率归零码、半频率归零码、抑止栽波归零码和单边带调制四种调制格式。并对

电光调制器中非线性的影响进行了论述。

［关键词］

电光调制器；马赫一曾德尔干涉；全频率归零码；半频率归零码；抑止栽波归零码；单边带调制

［高中综合素质评价自我评价 中图分类号】ＴＰ３０［文章标识码］【文章编号］１６７１—５００４（２０１０）０３—００１５—３

Ａ

ＰｒｉｎｃｉｐｌｅＥｌｅｃｔｒｏ——Ｏｐｔｉｃ

ｏｆ

Ｍａｃｈ——Ｚｅｈｎｄｅｒ

Ｍｏｄｕｌａｔｏｒａｎｄ

ｉｔｓｉｎ

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＯｐｔｉｃａｌ

ＦｉｂｅｒＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ

ＬＩ

Ｊｉａ

（Ｓｃｈｏｏｌ

ｏｆａｎｄ

Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ

ｏｆ

ｅｏｍｐｔｅｒ

Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｈｕｎａｎ

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃ｝ｍｎ伊ｈａ，４１００８２，Ｈｕｎａｎ；

Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ

Ｅｎ６ｎ∞ｒ，ＨｕｎａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｃｈａｎｇｓ｝ｍ，４１０２０８，ｎｕｎａｎ）

Ｉｎｄｕｓｔｒｙ

ｏｆｆｒｏｍｏｆｔｈｅ

ｅｌｅｃｔｒｏ—ｏｐｔｉｃｉｍｐａｃｔａｍｐｌｉ—

［Ａｂｓｔｒａｃｔ］

ｔｕｄｅｏｆ

Ｓｔａｒｔｉｎｇｐｈａｓｅ

ｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｏｒａｎｄ

ｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｍｏｄｕｌａｔｏｒ，ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏ—ｏｐｔｉｃ

ｉｎｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒｃｏｍｌＴＩｏｎ

ｉｎｐｕｔｏｐｔｉｃａｌ

ｓｉｇｎａｌｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ

ａｎａｌｙｚｅｄ

ｗｉｔｈＭａｃｈ—Ｚｅｈｎｄｅｒｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔ

ｈｉ曲一８ｐｅ。ｄ

ｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｆｏｕｒａｎａｌｙｚｅｄｓｉｍｕｌａｔｅｄ，ｓｕｃｈ聃ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙ

ｆｉｂｅｒｋｉｎｄｓｏｆｆｏｒｍａｔｓａＲａｎｄｗｈｏｌｅｒｅｔｕｒｎ—ｔｏ一２ｅ－

ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ

ｆｏｒｍａｔ，ｈａｌｆ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｆｏｒｍａｔ，ｅａｌＴｉｅｒ—ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄｆｏｒｍａｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，

ｒｅｔｕｒｎ—ｔｏ—ｚｅｒｏｆｏｒｍａｔａｎｄｓｉｄｅｂａｎｄｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ

ｌ＇ｄＵｒｒｌ—ｔｏ—ＺｅＦＯ

ｓｉｎｇｌｅ

ｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｅｆｆｅｃｔｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｏｒｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．

ｅｌｅｃｔｒｏ－ｏｐｔｉｃａｌ

ｉｓ

［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｅｌｅｃｔｒｏ—ｏｐｔｉｃｍｏｄｕｌａｔｏｒ；Ｍａｅｈ—Ｚｅｈｎｄｅｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ；ｗｈｏｌｅ

ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｌ－ｅ咖一ｔｏ一ⅫＤ

ｆｏｒｍａｔ

ｆｏｒｍａｔ；ｈａｌｆ—ｆ】’ｅｑｕｅｎｅｙ

ｆｏｒｍａｔ；ｃａｒｒｉｅｒ—ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ

ｒｅｔｕｒｎ—ｔｏ一∞ｒｏｓｉｄｅｂａｎｄ

ｆｏｒｍａｔ；ｓｉｎｄｅ

ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ

一、引言

光调制器是光纤通信和微波光子技术等方面的关键器基本原理，对目前光纤通信系统中利用ｂｌＺ电光调制器进行的

件，其特性的好坏直接决定了整个系统的性能…。在光纤通多种调制格式进行了分析与仿真，最后分析了ＭＺ电光调制器

信系统中，电光调制器将电信号的信息调制到光载波上，从而对通信信号的影响。

完成了通信系统中信号调制的环节，此种方法常应用在单波

长ｌＯＧｂｉｔ／ｓ以上的光调制中嵋。１。近年来，各种调制码型层出

不穷，它们提高了光纤通信系统的带宽利用率，为光通信向着ＭＺ电光调制器所用到的Ｐｏｃｋｅｔ效应本质上说是材料中

更高速率发展提供了重要帮助，这些先进的调制技术所应用的二阶非线性效应，受到电场作用后产生的二阶非线性极化

的核心器件仍然是光凋制器Ｈ４１。在微波光子学的各个研究

领域，无论是光载无线系统（ＲＯＦ）中将毫米波信号调制到光

波上，还是微波信号的产生和频率的测量，光调制器都扮演了（１）

重要角色。

光凋制器作为外调制器，与直接调制有很大的不同。光调

制器可以分为电吸收调制器和基于Ｍａｃｈ～Ｚｅｈｎｄｅｒ结构的电

光调制器（ＭＺ

ｅｌｅｃｔｒｏ—ｏｐｔｉｃ

再利用ＭＺ干涉仪的结构最终使得输出光功率随所加电压变

化。由于ＭＺ电光调制器在实际中应用较多，本文分析了它的

二、Ｍｚ电光调制器原理

Ｐ啦’与输入光电场Ｅ。（∞．）以及外加电场ＥＩ（嘶）的关系

如下‘”：

ＰＱ’＝一善’ＥＩ（ａＪ／）Ｅ，（∞。）

嘶为外加电场的角频率，∞。为光波的角频率，∞。＞＞∞，，

Ｅ。（∞，）可以近似看作直流电场。艘’为二阶非线性极化率。

熊’Ｅ。（甜ｒ）可以看作介电常数占的增量，即Ａｅ＝ｚ箕’ＥＩ（山，），

△ｓ＝２ｎＡｎ，考虑Ｅｌ（∞ｒ）和Ｅ。（∞。）的方向性，有下式：

ｍｏｄｕｌａｔｏｒ），ＭＺ电光调制器与依靠

外加电压改变材料的吸收谱线的电吸收调制器不同，它主要

利用了线性电光效应（即Ｐｏｃｋｅｔ效应）来调节材料的折射率，

［收稿日期］

［作者简介】

术等方面的研究。

２０１０—０６—０１

，ｌ，＝ｎ，＝‘＝Ｒ０＋Ａｎｏ＝ｎｏ一矗ｙ１３Ｅ

（２）

李佳（１９８２党员大会流程 一），女，湖南祁阳人，湖南大学在读硕士，湖南工业职业技术学院讲师。主要从事光纤通信、计算机技

１５

万方数据

第３期

湖南工业职业技术学院学报２０１０年

ｎ，＝ｎ：＝ｎ。＋△ｎ．＝ｎ。＋焉‰Ｅ

（３）

说明ｚ方向的外加电场作用在材料上，引起了ｘ和Ｙ方

向折射率的变化。折射率的变化与外加电压的比值和材料的

非线性系数有关，构成电光调制器时尽可能选取一些具有较

高二阶非线性系数的材料，像ＬｉＮｂ０３，ＬｉＴａ０３，ＳＢＮ，目前常用

的电光调制器通常选用ＬｉＮｂＯ，。

ＭＺ电光调制器的结构如图１所示，输入光波经过一个Ｙ

分支后变为两路，由于两臂所加电压不同，导致两臂由Ｐｏｃｋｅｔ

效应引入的折射率变化不同，再经过一个Ｙ分支将信号和为

一路输出。这是典型的ＭＺ干涉结构。输出的光功率可以由

两臂的电压共同控制。

图１ＭＺ电光调制器的结构图

ＭＺ干涉结构在ＬｉＮｂＯ，称底上制成，两臂为波导结构，所电压中都包括直流分量和交流分量，假设‰为两臂电压的直

以可以制成较小的尺寸。在光波的传输方向上无电场，假设光

波沿Ｙ方向传播，则光电场振动方向可以沿ｘ方向或者ｚ方

向。依据ＴＭ模式光波电场的振冷血无情 动方向可以将ＬｉＮｂＯ，波导的

结构分为两种，如图２所示：（ａ）为ｘ切结构，（ｂ）为ｚ切结构。

ｓｉｎｇｎａｌｇｒｏｕｎｄ

ｇｒｏｕｎｄ

ｓｉｇｎａｌｇｒｏｕｎｄ

产鼍，甓罗一

ｔ

ｏｐｔｉｃａｌ

Ｌ—＇Ｘ

ｗａｖｅｇｕｄｅ

（ａ）ｘ切结构（ｂ）Ｚ切结构

图２ＭＺ电光调制器的丽种结构

ｐｌ和Ｐ２分别为第一、第二个Ｙ分支的耦合比例，Ａ；为入

射光波的复振幅，Ａ。为输出光波的复振幅，妒。和妒：为经过上

下两臂引入的相位。则输出光波的复振幅可以表示为：

＾。＝Ａｔ（∥可习；ｘｐ（ｔｐ。）＋石可ｊ》ｘｐ（仡））（４）

Ａ。＝ｊＡｉｅｘｐ（．『半）咖（字）

一般情况下Ｐ。＝Ｐ２＝１／２

吐唧ｃｊ＃Ｌ）ｊｅｘｐ（，’鼍≯）ｃｏｓ（

仃（Ｕ一屹）

（５）式中ｅｘｐ（ｊｐＬ）ｊｅｘｐ（Ｊ掣）为相位部分，其

２ｖ．

中，ｅｘｐ（ｊｆｌＬ）ｊ为固定的相位，可以通过选择恰当的调制器臂

长，使得肚＋仃／２＝２ｋ＇ｎ－，即此相位对调制器的输出光没有影

响；ｅｘｐ（加（Ｖｉ＋ｎ）／（２ｖ．））为所加电压对相位的影响，可

以看出此相位只与两臂电压之和有关。利用两臂电压之和可

以控制调制器输出光的相位。令％＝丌（Ｖｌ＋ｖｙ２匕，ｖ

为半波电压。％≠０，则两臂电压可以引入额外的相移；若

１６

万方数据

却ｅ／出≠０，则输出光信号的频率发生漂移；若孑％／ｄｔ２≠０

则输出的光信号带啁啾。ｃｏ。仁二！￡１为两个电压对幅

、／

２ｙ，

值的影响，令ＡＶ＝Ｋ—Ｋ，若对输出信号光直接进行光电检

测，则输出光功率Ｐｏ与输入光功率Ｐｉ的关系满足：

ｅｅ＝ＰｉＣＯｉｌ２（仃（Ｋ—Ｋ）／２匕）

（６）

归一化输出光功率随两臂电压差的变化关系如图３所示。

ｉｌｌ■矗■出光琦●■■■电压Ｉｔ的壁化羹一

图３归一化输出光功率随两臂电压差的变化关系

三、应用Ｍｚ电光调制器的主要调制格式的

分析与仿真

利用Ｍｚ电光调制器的输出光功率以及光波相位和两臂

电压的关系，可以产生多种信号调制的方式。一般来说，两臂

流分量，Ｋ为两臂电压的交流分量，ｉ＝１，２，则：

Ｖｉ（ｔ）＝Ｈｏ＋Ｈ。（ｔ）（７．ａ）

Ｋ（ｔ）＝‰＋％（ｔ）

（７．ｂ）

在强度调制中，一般选取Ｋ（￡）＋Ｋ（ｔ）＝０，两臂电压不

产生附加的论语读后感800字 相移，只对输出功率产生影响。

（１）全频率归零码

ｙ

ＶＩｏ＝ｖ．／４时，ＶＩ。（ｔ）＝孚Ｃ０８（２１ＴＢｔ），Ｈ（ｔ）一Ｋ（Ｉ）＝

匕／２＋Ｖ．／２ｅｏｓ（２百Ｂｔ），Ｂ为调制产生的光波包络变化率。

此种情况对应着全频率归零码，两臂电压差在【０，匕】范围内

变化，经过光电探测器检测的波形如图４所示，其中外加电场

的频率ｆ＝４０ＧＨｚ，Ｂ＝４０Ｇｂｉｔ／ｓ，与外加电压频率相同，所以称

为全频率调制。ＴＦ硼。＝Ｉ／（２Ｂ），ＴＦＷＨＭ为脉冲的半高全宽。

图４全频率归零码波形图

（２）半频率调制

常见的半频率调制有半频率归零码和抑止载波（ＣＳＲＺ）的

半频率归零码，假设Ｂ＝４０Ｇｂｉｔ／ｓ，则ｆ＝２０ＧＨｚ，其波形如图４

所示椒盐虾的家常做法 。图４（ａ）为半频率归零码波形，此种调制格式中，调制器

２０１０矩

湖南工业职业技术学院学报第３期

两臂电压为Ｋ。＝匕，Ｋ（ｔ）＝孚ｃ。ｓ（仃Ｂｔ），Ｋ（ｔ）＝一

Ｈ（Ｉ）。Ｋ（ｔ）一％（ｆ）＝２ｖ．＋匕ＣＯＳ（，ｒＢｔ），其中直流偏置为

四、ＭＺ电光调制器中非线性的影响

当多路微波信号同时加在电光调制器两臂上或微波信号

的电压较大时，输出光波受到非线性的影响将会非常明显。图

７为两个不同频率的微波信号同时加在电光调制器两臂上时，内输出光功率不是单调变化，有一个过零点。所以这种方法能

输出光波的频谱图，可以看出除了载波频率和上下两个边带

外，还有许多由于非线性产生的串扰。这些串扰的原因正是电的脉冲较窄，ＴＦ霄。。＝１／（３Ｂ）。

光调制器所利用的材料的二阶非线性，因此在电光调制器中

串扰不会完全消除。由于串扰的出现，各种调制码型的非线性

２ｖ．，电压差的变化范围是【匕，３ｖ．】。由图３可知，在此范围

够用２０ＧＨｚ的微波信号产生４０Ｇｂｉｔ／ｓ的归零码，且产生信号

图４（ｂ）为半频率抑止载波归零码波形，‰＝匕／２，

Ｉ，

Ｋ；（ｔ）＝－Ｖ。－ｃｏｓ（ｑｚＢｔ一们），

一■嚣■出光琦奉奠时一的壹亿美■■一嚣０出光曲章麓时～的变化美ｌ

（ａ）ＲＺ波形图（ｂ）ＣＳＲｚ波形图

图５半频率调制波形图

Ｋ（ｔ）＝一Ｋ（ｔ）。Ｋ（ｔ）一Ｋ（ｔ）＝匕ＫＣＯ￥

＋

（口ｒＢｔ一以），其中直流偏置为吃，电压差的变化范围是

【Ｏ。２１１．】。调制后产生的脉冲较宽，Ｔ嗍Ｍ＝２／（３Ｂ），且载波

频率分量为０。

（３）单边带调制格式

调制器两臂所加电压表达式为‰＝匕／４，Ｋ（ｆ）＝

者ｉｎ‘２诎＋仃／４’，％一Ｈ。，屹‘ｔ卜者ｉｎ

Ｉ，Ｖ

（２１ｒＢｔ一训）。条件Ｋ（ｔ）＝一Ｈ（ｔ）不满足，所以此种调制

码型的输出光波带有啁啾。Ｋ（ｔ）一Ｋ（ｔ）＝匕／２＋Ｖ．／２ｃｏｓ

（２ｑｚＢｔ），Ｔ嗍Ｍ＝Ｉ／（２Ｂ）。

誉

赳

０

鼍

嚣

鬟

羽

囊

鸯

嚣

篡

图６全频率单边带归零码波形图

以上四种调制码型都是利用单一的ＭＺ电光调制器产生

的，但它们的频谱结构和眼图各不相同，脉冲的宽度也有所差

和非线性容限进行系统仿真，还要对系统的误码率和Ｑ值进

万方数据

容限会受到影响，同时还会导致光纤通信系统中光噪声的积

累，影响信号的传输质量。

Ｕ旧

Ｑ２一Ｑ１

一１曼Ｉ／ｌ

ＬＳ．Ｂ诹一Ｑ。）

２（ｎ，一Ｑ．）

＼

ｌ

Ｉ

１

Ｉ

ｈ

Ｑ２

ｑ—Ｑ

０

２ｑ—ｑ

ＱＩ２Ｑｌ

图７Ｍｚ电光调制器中的非线性串扰

五、小结

具有ＭＺ干涉结构的电光调制器是光纤通信中的关键器

件，已经在长距离高速光纤通信系统中广泛应用，通过调节调

制器两臂电压可以产生多种调制格式，它们在光纤通信系统

中都有各自的作用。但伴随光信号调制的非线性问题不可忽

视，在具体应用中要考虑电压的选取来抑止非线性串扰。

【参考文献】

［１】Ｉ．Ｐ．Ｋａｍｄｏｗ，Ｔｉｎｇｙｅ

Ｌｉ，Ａ．Ｅ．Ｗｉｌｌｎｅｒ．“Ｏｐｔｉｍｌ

ＦｉｂｅｒＴｅｌｅｃｏｍ—

ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ

Ｖ．”Ｂｕｒｌｉｎｇｔｏｎ，ＭＡ，２００８．

［２］Ｂｉｓｓｅｓｓｕｒ

Ｈ．，Ｂｒｅｓｓｏｎｃ．，ＨｅｂｅｒｔＪ．，ｅｔａｌ，。Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ

ｏｆ４０

一３

Ｇｂ／ｓ

２５４０ｋｍｏｆ

ＳＭＦｗｉｔｈｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ１００ｋｍ

ｓｐａｎｓｕｓｉｎｇ

ＮＲＺ

ｆｏｒｍａｔ”，０Ｆｃ２００３，ＦＮ３．７４３—７４４．

［３］ＺｈｕｈｉｇＩＩ

Ｂｅｎｙｕａｎ，“Ｕｌｔｒａｄｅｎｓｉｔｙｌｏｎｇ

ａｎｄｈａｕｌ

ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ”，

０ＦＣ２００４，ＴｈＥＩ．

［４］Ｊ．ｘ．Ｃａｉ，Ｍ．．Ｎｉｓ８０ｖ。Ｄ．Ｇ－Ｆｏｕｒｓａ，ｅｔ

ａ１．，“Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ

ｃ∞ｐａｒｉ－

ｏｆＤＰｓＫａｎｄＯＯＫＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ

Ｆｏｒｍａｔｓ

Ｓｌｏｐｅ—Ｍａｒｃｈｅｄ

Ｆｉ

ｂｅｔ

Ｓｐａｎｓ，”Ｐｒｏｃ．ＯＦＣ２００４，ｐａｐ小学英语怎么说 ｅｒ

ＦＭＩ．

［５］Ｍａｍｙｓｈｅｖ

Ｐ．Ｖ．，ｅｔ

ａ１．，“Ｐｕｌｓｅ—ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ—ｍａｎａｇｅｄ

ｄａｔａａｎｄｉｎｔｒａ—ｃｈａｎｎｅｌ

ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ

ｆｏｕｒ—ｗａｖｅ—ｍｉｘｉｎｇ”．Ｏｐｔ．

Ｉ．ｅｔｔ．，Ｖ０１２４，Ｎｏ２１，ｐｐｌ４５４—１４５６，１９９９．

［６］Ｐ．Ｊ．Ｗｉｎｚｅｒ

ａｎｄｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ

Ｒ．一Ｊ．Ｅｓｓｉａｍｂｒｅ，“Ａｄｖａｎｃｅｄ

ｏｐｔｉｃａｌ

ｆｏｒｍａｔｓ．”ｉｎ２００３．Ｐａｐｅｒ

Ｐｒｏｃ．ＥＣＯＣＴｈ２．６．１．

［７］钱士雄，王恭明．非线性光学［Ｍ］．复旦大学出版社，２００１，第一

版．

１７

别。在光纤通信系统中，不同的码型的色散容限和非线性容限

有很大的差别，在具体应用这些码型时，要对码型的色散容限

行实验测量，最终才能够在实际中应用。利用多个ＭＺ电光调

制器构成的相位调制、矢量调制目前也有较快的发展，但结构

更为复杂。

马赫-曾德尔电光调制器原理及其在光纤通信中的应用

作者：李佳， LI Jia

作者单位：湖南大学计算机与通信学院,湖南长沙,410208;湖南工业职业技术学院信息工程系,湖南长沙

刊名：

英文刊名：JOURNAL OF HUNAN INDUSTRY POLYTECHNIC

年，卷(期)：2010，10(3)

被引用次数：0次

,410208

湖南工业职业技术学院学报

1..Tingye Li.rOptical Fiber Telecommunication V 2008

2.Bisssur H.Bresson C.Hebert JTransmission of 40 43 Gb/s over 2540 km of SMF with terrestrial

100km spans using NRZ format

3.Zhu BenyuanUltra high density and long haul transmissions

4..M..Nissov.Experimental Comparison of DPSK and OOK Modulation Formats over

Slope-Matched Fiber Spans

5.Mamyshev P.VPul-overlapped dispersion-managed data transmission and intra-channel four-wave-

mixing 1999(21)

6..R.-breAdvanced optical modulation formats

7.钱士雄.王恭明非线性光学 2001

1.学位论文邓标华一种改进型MZ-LN电光调制系统的设计2006

电光调制(EOM)是高速光纤通信系统中的一个重要环节之一，分为电光内调制和电光外调制两种。电光内调制主要是在电学上完成信号的调制和解调

，用调制后的电信号(如电流)驱动半导体激光器(LD)发光，使其输出的激光携带有信息，再利用光纤进行传输；而电光外调制则是将电信号通过铌酸锂

(LiNb03)晶体调制到激光光源上，再利用大气或者光纤作为媒质进行传输，在接收端通过对光信号的幅度、相位、频率解调来恢复原始电信号。由于电

子渡越的速率瓶颈在10Gbps，所以随着光通信速率的提高，电光内调制技术受到了较大的挑战。高性能的光纤通信系统要求对直流激光源发出的激光施

行外调制，激光的外调制具有的优点是高速率、大消光比、大光功率韩国壁纸 和消除半导体激光器内调制产生的光频率跳变的“啁啾”现象。

本文对电光外调制和脊形波导马赫-曾德尔(MZ：Mach-Zehnder)LN(LiNb03)晶体方案实现光调制进行了理论和实验研究，并进行了系统设计。论文在

分析了电光调制器和电光调制系统研究现状的基础上，给出了电光调制系统的理论模型，并介绍了工作原理，分析了电光调制系统的关键技术指标，提

出了基于MZ-LN电光调制系统的总体设计方案。

接着给出了电光调制器的理论模型，介绍了工作原理，提出了电光调制器的关键技术指标，并根据数值模型对影响各关键指标的因素进行了理论分

析，在此基础上提出了对脊形波导MZ-LN电光调制器的优化设计方案。

然后对基于MZ-LN电光调制系统的关键部件进行了分析，并给出了选择方案。对高压电源和调制信号源及解调电路的要求及详细设计方案进行了论述

。

最后给出了基于脊形波导MZ-LN电光调制系统的实验方案，并对关键指标进行了讨论和分析。对基于脊形波导MZ-LN电光调制系统进行了测试和实验

，实验结果表明该系统满足设计要求。

本文链接：/Periodical_

授权使用：湖南大学(hunandx)，授权号：4f9be494-fee9-4c2d-9966-9e980168f3e5

下载时间：2011年2月28日