¿Qué es el modulador Mach-Zehnder?

ElModulador Mach-ZehnderEl modulador MZ es un dispositivo importante para modular señales ópticas basado en el principio de interferencia. Su principio de funcionamiento es el siguiente: en la rama en forma de Y del extremo de entrada, la luz de entrada se divide en dos ondas luminosas que entran en dos canales ópticos paralelos para su transmisión, respectivamente. El canal óptico está hecho de materiales electroópticos. Aprovechando su efecto fotoeléctrico, al cambiar la señal eléctrica aplicada externamente, se puede alterar el índice de refracción de su propio material, lo que resulta en diferentes diferencias en la trayectoria óptica entre los dos haces de luz que llegan a la rama en forma de Y del extremo de salida. Cuando las señales ópticas de los dos canales ópticos alcanzan la rama en forma de Y del extremo de salida, se produce convergencia. Debido a los diferentes retardos de fase de las dos señales ópticas, se produce interferencia entre ellas, convirtiendo la información de diferencia de fase transportada por las dos señales ópticas en la información de intensidad de la señal de salida. Por lo tanto, la función de modulación de señales eléctricas sobre portadoras ópticas se puede lograr controlando varios parámetros de la tensión de carga del modulador March-Zehnder.

Los parámetros básicos deModulador MZ

Los parámetros básicos del modulador MZ influyen directamente en su rendimiento en diversas aplicaciones. Entre ellos, destacan los parámetros ópticos y eléctricos más importantes.

Parámetros ópticos:

(1) Ancho de banda óptico (ancho de banda de 3 dB): El rango de frecuencia cuando la amplitud de la respuesta de frecuencia disminuye en 3 dB desde el valor máximo, en unidades de GHz. El ancho de banda óptico refleja el rango de frecuencia de la señal cuando el modulador funciona normalmente y es un parámetro para medir la capacidad de transporte de información de la portadora óptica en el...modulador electroóptico.

(2) Relación de extinción: Relación entre la potencia óptica máxima emitida por el modulador electroóptico y la potencia óptica mínima, expresada en dB. La relación de extinción es un parámetro para evaluar la capacidad de conmutación electroóptica de un modulador.

(3) Pérdida de retorno: La relación entre la potencia de la luz reflejada en el extremo de entrada delmoduladorA la potencia luminosa de entrada, expresada en dB. La pérdida de retorno es un parámetro que refleja la potencia incidente reflejada hacia la fuente de señal.

(4) Pérdida de inserción: Relación entre la potencia óptica de salida y la potencia óptica de entrada de un modulador cuando alcanza su potencia de salida máxima, expresada en dB. La pérdida de inserción es un indicador que mide la pérdida de potencia óptica causada por la inserción de una trayectoria óptica.

(5) Potencia óptica de entrada máxima: durante el uso normal, la potencia óptica de entrada del modulador MZM debe ser menor que este valor para evitar daños al dispositivo, siendo la unidad mW.

(6) Profundidad de modulación: Se refiere a la relación entre la amplitud de la señal de modulación y la amplitud de la portadora, generalmente expresada como un porcentaje.

Parámetros eléctricos:

Voltaje de media onda: Se refiere a la diferencia de voltaje necesaria para que el voltaje de activación cambie el modulador del estado apagado al estado encendido. La potencia óptica de salida del modulador MZM varía continuamente con el cambio de voltaje de polarización. Cuando la salida del modulador genera una diferencia de fase de 180 grados, la diferencia en el voltaje de polarización correspondiente al punto mínimo y máximo adyacentes es el voltaje de media onda, expresado en V. Este parámetro está determinado por factores como el material, la estructura y el proceso, y es un parámetro inherente de...Modulador MZM.

(2) Tensión máxima de polarización de CC: Durante el uso normal, la tensión de polarización de entrada del MZM debe ser inferior a este valor para evitar daños en el dispositivo. La unidad es V. La tensión de polarización de CC se utiliza para controlar el estado de polarización del modulador y así cumplir con los diferentes requisitos de modulación.

(3) Valor máximo de la señal de RF: Durante el uso normal, la señal eléctrica de RF de entrada del MZM debe ser inferior a este valor para evitar daños en el dispositivo. La unidad es V. Una señal de radiofrecuencia es una señal eléctrica que se modula en una portadora óptica.


Hora de publicación: 16 de junio de 2025