马赫曾德尔调制器MZM调制特性 文档资料

图5 马赫曾德尔强度四种调制格式
2.3 各种调制格式下得频谱图
?1 ? ?2 ? ? 2，? ? 0
?1 ? ?2 ? ? 2，? ? ? ? 2
?1 ? ?2 ? ?，? ? 0
图6(a)双边带调制
图6(b)单边带调制
注：各边带抑制程度与调制深度有关
图6(c)抑制载波调制
2.4 作业
[ [ exp j ? cos( ? et)] ? exp j ? ? cos( ? et ) ? ? ] [ [ ? exp j ? cos( ? et )] ? exp j ? ? cos( ? et )]
?1
?
?
v1 (t ) V?
? 2 ? ?2 ? ??
2
?
?2
?
?
v 2 (t ) V?
图4 典型马赫曾德尔强度调制模型
1、单臂输入时， 2、双臂输入时，
v2 (t ) ? 0
v1(t) ? ? v2 (t)
Eout (t) ?
Ein
cos(?1
? ?2
2
?
?源自文库e
2v?
cos(?et
?
?))
：推挽模式，仅有强度调制
度调制器中的直流漂移问题。
图1 相位调制频谱示意图
1.3相位调制器于微波信号产生中的应用
Light in
Ein (t ) ? E0 cos(? 0t)
Electrical drive signal
Optical PM
Eout1(t)
V (t ) ? Vc cos(? ct)
Notch filter
MZM调制器特性研究
姓名：XXX 2019.09.24
主要内容
1 强度调制和相位调制 2 双驱动MZM强度调制特性 3 MZM调制器在光生微波的应用
1 相位调制和强度调制
1.1 相位调制原理
? ? E(t) ? E0 ex ?j[ t ?p ? co ? t)]?s(
??
? ? E0 j n J k (? ) exp ?j[? t ? k? t)]? ?? ??
LD
MZM
Notch filter
4? m PD
图7 基于MZM强度调制产生微波原理示意图
CS-DSB调制 优点： 1、产生二倍频微波信号 2、不需要滤波器滤除载波 3、易于调谐 4、抗色散
MATP（抑制奇阶边带） 优点： 1、提高了倍频因子 2、易于产生高频信号 缺点： 1、二阶谐波可能较小 2、需要固定波长滤波器去除 载波实现调谐
? ? ?
j n J ( ? ) e jnw ?t ( ? j ) n J ( ? ) e jnw t
仅有奇次谐波输出
? ? ? ? ? ? ? [ [ 若写成 Eout ? Ein exp(j 0t)?exp j cos( et) ? 1]? exp j ? cos et) ? 2]?
当 ?1 ? ?2 ? ? ，抑制所有奇次谐波
2 强度调制
2.1 强度调制基本原理
输入光信号
v2 (t ) ? 0
普通光波导 产生光电效应的光波导
v 1 (t)
E (t) in Y 分支
v 2 (t)
输出光信号 Y 分支
,
E (t) out
Eo
u(t )t
?
E in
cos(
?
1
?? 2
? j
1? ?
2
2 )e 2
? 1 ? ?1 ? ??
1
?
2.5 强度调制器的应用
Microwave Source
Divider
PA2
1AP
TEPS
CW Laser
PC MZM1
DC Bias
2.2 双驱动MZM强度调制器特性
v1(t) ? ve cos(? et)
? ? 1 ? vbias 1 v?
? ? v2 (t) ? ? ve cos( et ? ) ? ? 2 ? vb ia2 sv?
ve1
vbais
E in
Eout
? ? ? ? ? ? ? Eout (t) ? Ein cos
1 ? 2 ? ( ve cos 2 2v?
et)
?
v(e 2v?
cos
et ?
)) (
当
?
1
?
? 2
??
2，? ? 0
，双边带调制
ve2
f
f
2f
2f
双边带调制 单边带调制 载波抑制调制 奇数边带抑制调制
当 ?1 ? ?2 ? ? 2，? ? ? ? 2，单边带调制
当 ?1 ? ?2 ? ?，? ? 0 ，抑制载波调制
? ? E 0 J k ( ? ) exp ?j[? t ? k? t ? k ? 2 )]? ??
? ? ?ve v?
--------------调制深度，一般调制深度较小时，高 阶分量可忽略。
jn ? exp( jn? 2)
J ? k (? ) ? (? 1)k J k (? )
1.2相位调制频谱分析
? ? ? ? j n J ( )e jnwt ? (? j) n J ( ? )e jnwt
仅有偶次谐波输出
[ [ ex pj ? cos( ? et )] ? ex pj ? ? cos( ? et )] [ [ ? ex pj ? cos( ? et )] ? ex pj ? ? cos( ? et )]
当 ?1 ? ?2 ? 0 ，抑制所有偶次谐波包括载波，仅有奇次谐波输出
2.5 强度调制器的应用
V RF cos( ? nt )
V DC ? V ?
?0
? 0?? m ? 0 ?0 ?? m
2? m
LD
MZM
PD
V RF cos( ? m t )
?0
? 0 ? 2? m ? 0 ? 0 ? 2? m
(? 0 )
图2 相位调制器产生微波信号示意图
Light out
Eout 2 (t )
1、相位调制并不改变载波幅度，故在PD检测 时，输出为一条直流分量，相当于包络检波。
2、滤除载波时，其奇阶分量被抑制掉，剩下偶 阶边带。
图3 滤除载波后的PD处的微波信号
参阅“Optical Generation and Distribution of Continuously Tunable Millimeter-Wave Signals Using an Optical Phase Modulator” jianping Yao.2019
E(t) ? E0 cos(?t ? ? ? cos(? t))
??
? ? E0 J k (? ) cos[? t ? k? t ? k? 2)] ??
相位调制频谱特点：
1、频谱特性为非线性变化 2、频谱幅度大小随K的增大而减小。 3、当调制深度较小时，高阶分量可忽略 4、相位调制不改变载波幅值 5、相位调制器不需要直流偏置。避免强