Mach-Zehnder电光波导调制器啁啾的研究

在光纤通信系统中 ,调制器的啁啾参数是衡量调制器性能的重要参数之一。为了深入研究铌酸锂 M- Z结构外调制的机理 ,导出了 Mach- Zehnder结构外调制方式调制器的啁啾参数表达式 ,研究表明该结构调制器频率啁啾不为零 ,而且调制器的直流偏置漂移对啁啾的影响很小。详细讨论了影响啁啾参数的因素 ,分析了直流消光比、外加信号以及直流偏置漂移对器件啁啾参数的影响。分析结果表明 ,利用负啁啾可以改善系统的色散特性。

微环辅助Mach-Zehnder光调制器的线性特性

分析了有损耗的多环辅助Mach-Zehnder(MZ)光调制器,获得了在偏置点处令二阶和三阶高次项同时为零的方程,并在此基础上解得单环和双环辅助下的设计参量的解析表达式.利用解析式可方便地得到在偏置点处二阶和三阶高次项同时为零的高线性MZ光调制器的设计方案.同时对微环辅助MZ光调制器的特性进行了分析.

Mach-Zehnder结构波导调制器的模拟分析

将三维级数展开法与光束传播法相结合,把标量光束传播法方程转化为一阶常微分方程组;在模拟中引入正切函数变换将无限平面映射为有限平面,避免了边界截断问题,与传统的BPM法相比,该方法具有计算方法简单和计算效率高的优点。运用该法分析了Mach Zehnder结构的铌酸锂电光波导调制器,模拟了光场在器件中的分布情况,获得了这种调制器模场损耗曲线和最佳结构参数。

使用双电极Mach-Zehnder调制器产生毫米波的新型mm-ROF系统

针对光学倍乘法生成的毫米波幅度难以调整到最佳的问题,提出使用双电极Mach-Zehnder调制器生成毫米波的方案。光波进入双电极调制器分为两路分别由两反相的微波信号调相,叠加后产生FM-IM转换效应,经光电转换后产生的高次谐波含有毫米波成分,只需调整调相指数就可使所需的毫米波幅度最大。另外还提出用子载波调制并充分利用MZ强度调制器的非线性特性实现为上行链路提供远程本振的方法。仿真系统实现了数据在上下行链路的传输,证明基于该毫米波生成技术和远程本振产生方法的毫米波ROF系统的可行性。

载流子吸收对SOI Mach-Zehnder干涉型电光调制器性能的影响

分析了载流子吸收对 SOI材料制作的 Y分支型 Mach- Zehnder干涉型电光调制器 /开关性能的影响 。

一种新型SOI Mach-Zehnder干涉型电光调制器的设计

在超紧缩双曲锥形 3dB多模干涉耦合器的基础上 ,设计了一种新的Silicon on insulator(SOI)Mach Zehnder干涉型电光调制器 与传统的Y分支器相比 ,双曲锥形 3dB耦合器的制作容差大 ,而长度缩短了近 30 % ,使得整个器件的尺寸大幅减小 调制区采用横向注入的PIN结构 ,模拟结果表明 :当外加偏压为 0 .86V时 ,器件的调制深度最大 ,此时注入电流为 13.2mA ,对应的器件功耗为 11.

Mach-Zehnder型GaAs/GaAlAs行波光调制器的微波特性分析

提出利用 n+重掺杂层的慢波效应研制 Mach- Zehnder干涉型行波光调制器 ,并通过在相对介电常数 εr中引入与电导率有关的虚部 σ/ ωε0 ,拓展了直线法对介质损耗的计算。文中指出在这种共面微带线中奇模和偶模的不同作用 ,重点分析和研究了器件行波电极的微波特性 ,从而设计出理论上可达 4 6GHz带宽的高速光波导调制器。

一种基于光学偏置的新型Mach-Zehnder调制器结构设计

设计了一种基于光学偏置并以有机聚合物PMMA/DR1作为光波导材料的新型Mach-Zehdner调制器。利用有效折射率法(EIM),分析了脊波导的有效折射率随脊波导结构参数变化情况,包括脊宽w、脊高b和芯层厚度d,以及上下包层厚度。采用微带线单电极调制方式结合脊波导的结构设计,实现了微波和光波的速率匹配。针对优化的结构参数,采用BPM方法进行光场和功率传输的模拟仿真,完成了非等臂Mach-Zehnder调制器的结构设计,实现了两臂89.84°的初始相位差,消光比约为27 dB。

外调制光发射机中的Mach-Zehnder调制器

本文详细分析了不同结构的Mach-Zehnder调制器特性及其对声效应、光效应 等的敏感程度，并计算了其对外调制光发射机性能的影响。为设计性能良好的外调制光发射机 提供了依据。

基于有限差分束传播法的Mach-Zehnder型波导电光调制器的模拟设计

针对掺钛铌酸锂ＭａｃｈＺｅｈｎｄｅｒ型波导电光调制器的结构及折射率分布，运用有限差分束传播方法（ＦＤＢＰＭ）进行模拟计算，取得了二维情况下的最佳设计尺寸在此基础上，把所得的设计结果与原有的用快速傅里叶束传播方法（ＦＦＴＢＰＭ）所得的结果进行比较和分析结果显示，运用有限差分束传播方法不仅取得了预期的结果，而且，这种方法比原有的快速傅里叶束传播方法更快捷和方便。

GaAlAs/GaAs量子阱行波Mach-Zehnder光调制器电极传输线的微波响应

研制了利用直线法设计的基于 Ga As衬底上的 Mach- Zehnder行波光调制器 .波导层使用了场诱折射率改变量较大的非对称多量子阱结构 ,采用脊型波导 ,并湿法刻蚀出台面以消除波导区以外的载流子引起的损耗 .调制器电极微波特性测试结果表明频率响应在 2 .5～ 2 0 GHz没有明显的起伏 ,但在低频段响应下降很快 ,另外微波损耗较大 ,讨论了其原因和改进方法 .

1064 nm低电压薄膜铌酸锂电光调制器

低半波电压电光调制器是实现大规模光电集成的关键。文章提出了一种半波电压低于1.5 V的薄膜铌酸锂马赫-曾德尔(Mach-Zehnder,MZ)电光调制器,选用绝缘体上单晶薄膜铌酸锂材料作为设计基础,分析了直波导、多模干涉耦合器、弯曲波导和调制臂等结构对电光调制器的影响。结果表明,当调制臂长为3 mm时,该薄膜铌酸锂电光调制器具有1.05 V的低半波电压、0.319 dB的低损耗和27 dB的高消光比。同时,该调制器半波电压长度积为0.315 V·cm,调制效率高,具有与CMOS技术兼容的半波电压,有利于大规模光电集成。

基于Mach-Zehnder干涉装置的散射体偏振特性研究

根据偏振度测量原理推导了相干矩阵中各个参数的测量公式,主要是复参量的实部与虚部.基于Mach-Zehnder干涉装置搭建了散射体偏振度测试平台,并对同一粒径不同浓度散射体的偏振特性进行了测试.结果表明:浓度为0.00625%的聚苯乙烯(Polystyrene,PS)散射介质光散射较弱,偏振度值高达0.992,散射体具有良好的保偏特性;随着聚苯乙烯散射介质浓度增大到0.025%,光散射增强,偏振度值降至0.545,散射体的退偏效果显著.

基于马赫曾德尔调制器的倍频因子和输出相位可调的微波光子移相器

提出一种倍频因子连续可调,且相位连续变化的微波光子移相系统。该方案使用两个并联的马赫曾德尔调制器,通过2×2光耦器与两个双并联的集成马赫曾德尔调制器级联,产生可调节的±1~4阶边带,并使用相位调制器对其中一个光波进行相移。通过调整DPMZM的射频驱动信号和直流偏置电压以及PM的直流电压,可以产生相位从0到360°连续可调的2到8次谐波。仿真结果表明,当射频信号频率为10 GHz时,可产生频率为20~80 GHz的微波信号。当相位调制器的直流偏置电压与半波电压比值在0到2间变化时,对应微波信号的相位从0°到360°变化,可以获得约20 dB的大光边带抑制比(OSSR)和电杂散抑制比(ESSR)。此外,分析了调制器消光比对输出微波信号光载波抑制比和电杂散抑制比的影响,以及光载波的波长和功率对微波信号幅度波动的影响。

相位调制全光纤Mach-Zehnder干涉仪传感实验

使用单模石英光纤设计了相位调制全光纤M-Z干涉仪传感实验系统,采用CCD技术显示干涉条纹的空间分布及其移动情况,同时利用光电检测及可逆计数技术实现移动条纹的自动计数.利用该系统进行了光纤温度传感、光纤应变传感原理性实验测试.

基于Mach-Zehnder干涉仪的自相似激光器压缩系统设计

为了研究自相似脉冲在Mach-Zehnder干涉仪的压缩特性,采用非线性薛定谔方程对自相似脉冲的演化和压缩进行了模拟,分析了基于级联单模光纤的Mach-Zehnder干涉仪的光纤参数对脉冲压缩的影响。结果表明,在不考虑高阶色散的情况下,当上臂的两种单模光纤长度分别为8.16 m和2.16 m、下臂的单模光纤长度为8.16 m时,获得半峰全宽为27.85 fs、峰值功率为1860.59 W、基座能量比例为10.241%的最佳压缩脉冲;考虑高阶色散时,脉冲在单模光纤中传输呈现出峰值功率增大、基座增大的现象,且脉冲右移不利于输出基座较小的压缩脉冲;当3阶色散系数小于0.001 ps^(3)/km时,利用Mach-Zehnder干涉仪来压缩能获得质量较好的飞秒脉冲。该研究结果对于自相似脉冲的压缩研究具有一定的参考价值。

外调制倍频光生毫米波技术的研究进展

目前,随着光电子芯片技术的高速发展,高频毫米波通信已成为目前宽带接入网络中的重要发展技术;因为采用外调制倍频方案的光生毫米波系统兼具收发毫米波信号的高效性和稳定性,且能充分利用现有电信网络中的光纤资源,因此,在实际中具备潜在应用价值。综述了光生毫米波倍频基本原理、典型倍频仿真或实验方案及其相关测试结果的研究进展;考虑到马赫-曾德尔调制器(Mach-Zehnder Modulator,MZM)作为倍频光生毫米波的关键电光器件,因此,分析了其中的关键工作参数;最后,对光载无线通信(Radio over Fiber,RoF)系统中光生毫米波技术的应用前景进行了展望。

低功耗聚合物Mach-Zehnder热光开关

采用传统的半导体工艺制作了聚合物Mach-Zehnder型热光开关.利用扫描电镜观测波导形貌,通过红外摄像机观测波导的近场输出光斑,在通信波段1550nm波长下测试了器件的输出光谱.在电极上施加直流信号,测得热光开关的消光比为-15dB,驱动功率为16mW.引入直流偏置网络,获得了器件的开关特性曲线,经测量开关上升时间为1.2ms,下降时间为0.8ms.

使用硅橡胶涂敷的全光纤Mach-Zehnder干涉仪的压力传感研究

用硅橡胶对Mach-Zehnder干涉仪的传感臂进行涂敷,可以增加干涉仪压力传感的灵敏度.实验中分别使用宽带和窄带光源,借助光谱仪和光功率计观测干涉谱波长改变和光谱峰值功率变化,对微小压力进行了测量.当压力改变为1.03×10-4MPa时,波长改变约0.02 nm,系统传感灵敏度为1.96×10-4nm/Pa,是涂敷前的2.15倍.

全光纤Mach-Zehnder干涉仪及其在光纤自发布里渊散射测量中的应用

从理论上分析了全光纤 Mach- Zehnder干涉仪的分光原理 ,并将所研制的全光纤单通Mach- Zehnder干涉仪和双通 Mach- Zehnder干涉仪应用于自发布里渊散射光谱的测量 。