浅议铌酸锂电光调制器的应用差异

浅议铌酸锂电光调制器的应用差异目前市面上常见的10G调制带宽的铌酸锂调制器按结构可大致分为2种, 分别是相位调制器和强度调制器. 其中强度调制器的细分种类又更多, 按应用类型划分其中用于数字光通信的可以分为固定啁啾和零啁啾的类型; 而用于光载微波通信的又有模拟强度调制器;在传感领域为了获得极窄和极高的消光比光脉冲, 又有专门工作于脉冲模式下的调制器.

一般我们在对调制器进行选型, 主要考虑应用场景(模拟or数字系统), 调制速率, 调制格式, 半波电压, 啁啾特性, ON/OFF消光比等. 因诺尔可提供远比Thorlabs更为丰富类型的铌酸锂调制器, 欢迎联系咨询.

以下是Thorlabs对数字光通信的强度调制器的关于固定啁啾和零啁啾详细描述,最后是相位调制器的细节阐述.

10 GHz强度调制器，固定啁啾

Parameter Value

Operating Rangea1525 –1605 nm Optical Loss 4.0 dB (Typical)

Bit Rate Frequency9.953 Gb/s

Electro-optic Bandwidth(-3 dB)10 GHz

PRBSb Optical Extinction Ratio13 dB

该调制器设计用于1550 nm窗口。将该调制器使用于另一波长下（例如，可见光）会导致损耗临时增大，而且不在保修范围内。例如，由更短的波长引起的损耗增大可通过将调制器加热到70 °C并维持一小时来恢复。

伪随机二进制序列

特性

C波段和L波段工作范围

低光学损耗：0 dB（典型）

钛扩散Z切面铌酸锂

驱动电压低

长期偏置稳定

Telcordia GR-468兼容

集成的光电探测器

LN82S-FC是10 GHz的LiNbO3强度调制器，0.7固定啁啾，集成光电二极管。它带有PM输入光纤尾纤和SM输出尾纤，终端为FC/PC接头。PM光纤与慢轴对齐，慢轴与e光模式对齐。集成的光电探测器可用于光学功率监测和调制器偏置控制，消除对外部光纤分路器的需要。RF输入通过一个GPO™接头输入调制器。

这些调制器是由钛扩散Z切面LiNbO3制成的，在马赫-曾德尔干涉仪的两个臂之间产生不同的推-拉相移。除了强度调制，这也导致输出信号的相位/频率（线性调频）的偏移。这种固定啁啾调频的调制器将脉冲啁啾降低，当光纤所在的网络的分散系数为正时很有用。啁啾降低的脉冲通过具有正分散系数的光纤时将被压缩，直到达到最小值。超过该点色散项将占主导。因为啁啾脉冲会增加脉冲的谱宽，所以穿过同一段光纤后，线性调频的脉冲最终会比未线性调频的脉冲宽。相比零线性调频设备，这些固定线性调频强度调制器是要求提高功率损耗（对于+1600ps/nm小于2 dB）性能的应用的理想选择。对于电信应用，该LN82S-FC 易于集成到300引脚的兼容MSA的应答器中。

10 GHz强度调制器，零啁啾

Parameter Value

Operating Rangea1525 –1605 nm Optical Loss 4.0 dB(Typical)

Bit Rate Frequency12.5 Gb/s

Electro-optic Bandwidth(-3 dB)10 GHz

PRBSb Optical Extinction Ratio13 dB

该调制器设计用于1550 nm窗口。将该调制器使用于另一波长下（例如，可见光）会导致损耗临时增大，而且不在保修范围内。例如，由更短的波长引起的损耗增大可通过将调制器加热到70 °C并维持一小时来恢复。

伪随机二进制序列

特性

C波段和L波段工作范围

低光学损耗: 4.0 dB(典型值)

钛扩散X切面铌酸锂

驱动电压低

长期偏置稳定

Telcordia GR-468兼容

集成的光电探测器

N81S-FC是一个10 GHz的零啁啾LiNbO3强度调制器，是集成的光电二极管。它可为例如RF光子学，通信和传感等应用提供直流至>10 GHz的强度调制。该调制器具有一根PM输入光纤尾纤和一根SM输出光纤尾纤，终端均为FC/PC 接头。PM光纤与慢轴对齐，慢轴与e光模式对齐。集成的光电探测器可用于光学功率监测和调制器偏置控制，消除对外部光纤分路器的需要。RF输入通过一个GPO™接头输入调制器。

这些调制器是由钛扩散X切面LiNbO3制成的，在马赫-曾德尔干涉仪的两个臂之间产生不同的推-拉相移。这种对称也保证输出信号的相位/频率（啁啾）的不偏移。啁啾在较高数据传输速率，长距离的通信系统中是一个很重要的因素。最优值（典型值0或约0.6）很大程度上取决于整个系统架构。特别地，零啁啾强度调制器非常适用于对于±1200 ps/nm色散，功率损耗小于2 dB的地下长距离DWDM应用。对于电信应用，该LN82S-FC易于集成到300引脚的兼容MSA 的应答器中。

10 GHz相位调制器

Parameter Value

Operating Rangea1525 –1605 nm Optical Loss (with Connectors) 3.5 dB(Typical)

Bit Rate Frequency9.953 Gb/s

Parameter Value

Electro-optic Bandwidth(-3 dB)10 GHz

该调制器设计用于1550 nm窗口。将该调制器使用于另一波长下（例如，可见光）会导致损耗临时增大，而且不在保修范围内。例如，由更短的波长引起的损耗增大可通过将调制器加热到70 °C并维持一小时来恢复。

特性

C波段和L波段工作范围

低光学损耗: 3.5 dB(典型值)

钛扩散Z切面铌酸锂

驱动电压低

Telcordia GR-468兼容

可的集成输出偏振片

N53S-FC和LN65S-FC是钛扩散Z切面LiNbO3相位调制器，可选择带或不带一个集成偏振片。相位调制器提供高速数据通信的啁啾控制。它们也是相干通信、传感、全光频移和数据加密应用的理想选择。

这些Z切面LiNbO310 GHz相位调制器具有一根PM输入光纤尾纤和一根SM输出光纤尾纤，终端均为FC/PC接头。该LN65S-FC具有一个集成的光学偏振片，位于该设备输出端前方。LN53S-FC中不包含该集成偏振片。没有偏振片时，该设备可支持o光和e光两种光学模式。每种模式具有不同的调制效率；e 光的调制效率大约是o光调制效率的三倍。如果需要只支持e光模式，内部的偏振片可以满足。