电光调制器的偏振控制系统设计

通过分析光纤圈型偏振控制器和铌酸锂电光调制器原理和工作特点,设计验证了光纤圈型偏振控制器能将固定的输入偏振态转变为多种输出偏振态,完成了应用于电光调制器的偏振控制系统。     

马赫-曾德尔电光调制器多工作点偏压控制技术

马赫-曾德尔电光调制器(EOM)由于其自身结构因 素的制约,容易受到自身温度变化和外界环境 的干扰,导致其 工作性能不稳定。本文提出并实现了一种基于检测工作点斜率的马赫-曾德尔EOM自动偏 压控制方案。 首先输入一微扰信号,然后通过检测调制信号的工作点斜率判断EOM工作点的漂 移方向和漂移量, 并最终调节偏置电压使EOM稳定工作。本文方案不仅可控制EOM工作在其传输特性曲线的任 一位置,而且避免了光源本身功率不稳定对偏压调节的影响。实验表明,当该电路用于脉冲 调制控制时,电光调制器消光比的上下浮动小于等于0.26dB,大大提 高了EOM的工作稳定性。     

布里渊光时域反射计中电光调制器的调制特性与控制

在布里渊光时域反射计（BOTDR）中,电光调制器（EOM）的工作点会随着外部环境变化而发生漂移,这将影响BOTDR系统的测量精度及测量稳定性。本文在分析BOTDR系统中EOM调制特性的基础上,提出了一种控制EOM工作点的方法,使用数字信号处理器作为控制核心,采用＂步进跟随＂的算法。实验结果表明,本文方法可以使EOM长期...     

液晶型圆偏振调制器

设计了一种液晶（LC）型光圆偏振调制器（CPM）,利用LC材料的电控双折射特性得到出射光的2种圆偏振态。对器件的工作原理进行了详细的说明,进而对器件的特性进行了测试和分析。该LC型光CPM具有小于10V的低驱动电压、ms量级的响应速度和体积小的特点。测试结果表明,该光CPM输出光圆偏振度高达98．8％。     

基于电光聚合物材料的光圆偏振调制器的研制

设计并研制了基于电光聚合物光波导的光圆偏振调制器(CPM)。所研制器件的TE TM偏振模式均衡器部分能够实现TE模与TM模间90%的偏振转换效率,这为器件输出光波的偏振分量均衡提供了相当大的调节范围。在均衡了波导中TE模与TM模的基础上,实验表明,器件的TE TM相位差调制器部分实现了很好的光波圆偏振调制输出特性。所测得的输出线偏振光中,45°与-45°斜角方向偏振分量的消光比大于25dB。基于接触式电极化法所获得的电光特性,TE TM偏振模式均衡器部分的偏振转换周期电压约为230V,TE TM相位差调制器部分的调制特性曲线周期约为192V。     

亚微米尺度高速电光调制器的研究进展

基于SOI（silicon on insulator）材料的亚微米尺度电光调制器成为了研究Si光电子学的重点。评述了亚微米尺度下SOI脊型光波导实现单模条件、偏振无关、低耦合损耗的技术要求,分析并比较了几种基于不同光学结构和电学结构的电光调制器的原理和特性,讨论了达到高速电光调制的方式。     

硅酸镓镧晶体电光调制器

用新型非线性材料硅酸镓镧(LGS)晶体制作了电光调制器,研究了单晶硅酸镓镧晶体的电光效应。利用极值法和倍频法测定了硅酸镓镧晶体的半波电压值,计算出电光系数γ11分别为1.85pm/V和1.90pm/V,对比发现倍频法比极值法实用、快速、方便。测定了在0.3～0.6328μm波长内硅酸镓镧单晶的旋光率为21.1°～2.6°/mm。利用自制的高压调制电源进行了调制实验,实验结果表明:有旋光性非线性材料硅酸镓镧晶体是一种新型电光晶体,可用作电光调制器,调制信号稳定。     

基于偏振调制器的光学CDMA系统安全性改进研究

为提高光学码分多址(CDMA)单用户的安全性,提出了基于单个偏振调制器(PolM)实现光码移键控(CSK)信号产生的方案,阐述了其工作原理并进行了仿真和实验验证。仿真结果表明,采用平衡检测器的CSK系统接收机灵敏度较开关键控(OOK)系统高4.1dBm;实验结果表明,采用单端接收的CSK系统最低误码率(BER)为1.15×10-8,引入光阈值器件后系统BER降低到4.02×10-11,即实现了背靠背无误码传输。基于速率级能量检测的窃听实验表明,CSK系统可以抵抗速率级能量检测的窃听者。     

基于电光调制器的微波信号倍频技术研究进展

基于电光调制器产生微波信号的倍频方法结构简单、调谐性好、稳定性较高,为产生毫米波频段乃至太赫兹频段信号提供了一种有效的解决方法。重点介绍了基于电光调制器的几种典型倍频方案与关键技术及其最新研究进展,综合比较了各个方案的优缺点,并给出了下一步研究与发展的方向。     

电光调制器偏置点抖动控制对射频信号的影响

马赫-曾德尔电光调制器的偏置点控制是光载射频传输链路中一项十分关键的技术。为了分析马赫-曾德尔电光调制器偏置点抖动控制对射频信号的影响,用贝塞尔级数展开再进行频谱分析的方法对系统输出信号成分进行了理论分析,设计了马赫-曾德尔调制器任意点控制系统并进行了实验验证。用MATLAB进行仿真后可知,在输入射频功率为18dBm时,抖动信号幅度需小于45mV,2次射频信号对抖动信号引起的频率分量抑制比才能大于20dB;而在输入射频功率为10dBm时,这个幅度要小于19mV。改变抖动信号幅度进行实验,得到2次射频信号对抖动信号引起的频率分量抑制比与仿真结果误差始终保持在3dB~3.2dB左右。结果表明,马赫-曾德尔电光调制器工作在线性偏置点时,抖动信号引起的频率分量是可以忽略的;但将调制器偏置控制在最低偏置点时,对射频信号的影响不可忽略。     

基于铌酸锂薄膜的Y波导集成调制器设计

近年来,基于薄膜铌酸锂（TFLN）平台的高性能电光调制器以其小体积、低能量损耗等特点受到广泛关注。本文提出了一种新的具有垂直电极结构的Y波导铌酸锂薄膜电光调制器。研究了调制器的半波电压与缓冲层厚度之间的关系,优化了Y波导的设计参数,最后设计得到插入损耗<5 dB, 半波电压<1.5 V的高性能调制器。本文不仅为基于TFLN平台的小型化波导的设计和实现提供了思路,而且为制造高性能和多功能的电光调制器提供了实验依据。     

光OFDM系统中调制器最优偏置的研究

理论分析了强度调制直接检测双边带光正交频分复用系统(IM/DD DSB-00FDM)中电光调制器与光电探测器共同作用产生的非线性干扰.针对不同调制指数,通过改善电光调制器直流偏置,减轻非线性噪声的影响,实现IM/DD DSB-00FDM传输系统性能最优化.仿真结果表明,在调制指数较小时,较高的偏置电压可以在很大程度上改善系统的传输性能,提高接收机的灵敏度.     

微纳米PIN电光调制器的优化

在微纳米PIN电光调制器的基础上,分析了载流子浓度对其调制特性的影响。根据注入调制区载流子平均浓度随时间变化关系,采用在驱动信号中加入正反向预加重电压的调制电压方式,不仅可以提高注入载流子浓度,而且可以缩短反向抽取载流子所用的时间,从而有效提高电光调制器的调制速度;详细分析了PIN电光调制器结构中内脊高度H、外脊高度h,波导脊宽W以及重掺杂区到波导的距离Ws等参数对其调制特性的影响;最终根据数据的分析,给出了优化后的参数,制作了电光调制器并进行了测试,测试结果验证了文中数据分析的正确性。     

一种反射式电光调制器及其在同步零差相干系统中的应用

提出一种新型反射式电光调制器。为了验证反射式电光调制器在同步零差相干系 统中的 作用,采用OptiSystem14.0软件搭建了一个40Gbit/s偏振复用的QPS K系统。实验结果表 明,本文系统可以较好地接收信号,完成信号的调制与解调,解决了光锁相环问题。 反射型电光调制器在系 统中的性能优越,有利于实现同步零差相干接收,对实际工程中应用反射式电光调制器 具有参考价值。     

脊波导结构LiNbO3电光调制器研究与改进

采用有限元软件Ansys、运用有限元法,对脊波导结构铌酸锂电光调制器进行了优化设计。通过将传统结构与脊波导的比较分析,提出采用聚四氟乙烯部分取代缓冲层中的二氧化硅的结构,能更好的实现微波等效折射率的降低以达到与光波折射率的匹配,同时能保持更大的特性阻抗以实现阻抗匹配,从而更好的提高器件性能。     

基于光学偏置的聚合物电光调制器研究

分析了两种使Mach-Zehnder调制器实现光学偏置的方法,即路径非对称和折射率非对称的波导设计.采用有限差分束传播法(FD-BPM)对两种基于光学偏置的Mach-Zehnder型电光调制器进行了模拟仿真研究,仿真结果显示两种光学偏置方法均实现了在转换函数的线性区域建立工作点的目标,并且分别得到了26 dB和23 d...     

基于等离子体结构的太赫兹石墨烯电光调制器的机理分析

基于等离子体共振机理,提出了一种包含金属/石墨烯/Al2O3/石墨烯堆栈结构的等离子体脊型波导.基于光电效应的微观机理分析,通过设计波导结构和等离子体结构,优化调制器的性能.结果显示,电光调制器的插入损耗很低,工作在近红外波段,调制速率为730 GHz,能量损耗为0.7 fJ/bit,3-dB带宽为3.66 THz.