ElModulador Mach-ZehnderEl modulador March-Zehnder (MZ) es un dispositivo importante para la modulación de señales ópticas basado en el principio de interferencia. Su funcionamiento es el siguiente: en la bifurcación en forma de Y de la entrada, la luz incidente se divide en dos ondas que se transmiten a través de dos canales ópticos paralelos. El canal óptico está compuesto de materiales electroópticos. Gracias a su efecto fotoeléctrico, cuando la señal eléctrica externa cambia, el índice de refracción del material se modifica, lo que genera diferencias en la trayectoria óptica entre los dos haces de luz que llegan a la bifurcación en forma de Y de la salida. Al converger las señales ópticas en la bifurcación, se produce una interferencia. Debido a los diferentes desfases de las señales, se genera una interferencia entre ellas, convirtiendo la información de diferencia de fase en información de intensidad para la señal de salida. Por lo tanto, la modulación de señales eléctricas sobre portadoras ópticas se logra controlando diversos parámetros de la tensión de carga del modulador March-Zehnder.
Los parámetros básicos deModulador MZ
Los parámetros básicos del modulador MZ afectan directamente al rendimiento del modulador en diversos escenarios de aplicación. Entre ellos, los parámetros ópticos y eléctricos importantes son los siguientes:
Parámetros ópticos:
(1) Ancho de banda óptico (ancho de banda de 3 dB): El rango de frecuencia en el que la amplitud de la respuesta en frecuencia disminuye en 3 dB desde el valor máximo, con la unidad en GHz. El ancho de banda óptico refleja el rango de frecuencia de la señal cuando el modulador está funcionando normalmente y es un parámetro para medir la capacidad de transmisión de información de la portadora óptica en elmodulador electroóptico.
(2) Relación de extinción: Relación entre la potencia óptica máxima de salida del 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 de la potencia de luz reflejada en el extremo de entrada de lamoduladora la potencia de luz de entrada, con la unidad de dB. La pérdida de retorno es un parámetro que refleja la potencia incidente reflejada de vuelta a 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 máxima de salida, 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 inferior a este valor para evitar daños en el dispositivo, cuya unidad es 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 requerida para que el voltaje de excitación cambie el modulador del estado apagado al estado encendido. La potencia óptica de salida del modulador MZM varía continuamente con el cambio del 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 adyacente y al punto máximo es el voltaje de media onda, con unidades de V. Este parámetro está determinado por factores como el material, la estructura y el proceso, y es un parámetro inherente deModulador 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 sobre una portadora óptica.
Fecha de publicación: 16 de junio de 2025