CácBộ điều chế Mach-Zehnder(Bộ điều chế MZ) là một thiết bị quan trọng dùng để điều chế tín hiệu quang dựa trên nguyên lý giao thoa. Nguyên lý hoạt động của nó như sau: Tại nhánh chữ Y ở đầu vào, ánh sáng đầu vào được chia thành hai sóng ánh sáng và đi vào hai kênh quang song song để truyền dẫn tương ứng. Kênh quang được chế tạo bằng vật liệu điện quang. Nhờ hiệu ứng quang điện, khi tín hiệu điện bên ngoài thay đổi, chiết suất của vật liệu của kênh có thể thay đổi, dẫn đến sự khác biệt về đường đi quang học giữa hai chùm sáng đến nhánh chữ Y ở đầu ra. Khi tín hiệu quang trong hai kênh quang đến nhánh chữ Y ở đầu ra, hiện tượng hội tụ sẽ xảy ra. Do độ trễ pha khác nhau của hai tín hiệu quang, hiện tượng giao thoa xảy ra giữa chúng, chuyển đổi thông tin về độ lệch pha của hai tín hiệu quang thành thông tin về cường độ của tín hiệu đầu ra. Do đó, chức năng điều chế tín hiệu điện lên các sóng mang quang có thể đạt được bằng cách điều khiển các thông số khác nhau của điện áp tải của bộ điều chế March-Zehnder.
Các thông số cơ bản củaBộ điều chế MZ
Các thông số cơ bản của bộ điều chế MZ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của bộ điều chế trong nhiều tình huống ứng dụng khác nhau. Trong số đó, các thông số quang học và thông số điện quan trọng như sau.
Thông số quang học:
(1) Băng thông quang (băng thông 3db): Dải tần số khi biên độ đáp ứng tần số giảm 3db so với giá trị cực đại, đơn vị là Ghz. Băng thông quang phản ánh dải tần số của tín hiệu khi bộ điều chế hoạt động bình thường và là thông số để đo khả năng mang thông tin của sóng mang quang trong môi trường.bộ điều biến điện quang.
(2) Tỷ số tiêu tán: Tỷ số giữa công suất quang cực đại của bộ điều biến quang điện và công suất quang cực tiểu, đơn vị là dB. Tỷ số tiêu tán là thông số để đánh giá khả năng chuyển mạch quang điện của bộ điều biến.
(3) Suy hao phản hồi: Tỷ lệ công suất ánh sáng phản xạ ở đầu vào củabộ điều biếnvới công suất ánh sáng đầu vào, đơn vị là dB. Suy hao phản xạ là thông số phản ánh công suất tới được phản xạ trở lại nguồn tín hiệu.
(4) Suy hao chèn: Tỷ số giữa công suất quang đầu ra và công suất quang đầu vào của bộ điều biến khi đạt công suất đầu ra cực đại, đơn vị là dB. Suy hao chèn là chỉ số đo mức suy hao công suất quang do chèn đường dẫn quang.
(5) Công suất quang đầu vào tối đa: Trong quá trình sử dụng bình thường, công suất quang đầu vào của Bộ điều chế MZM phải nhỏ hơn giá trị này để tránh làm hỏng thiết bị, đơn vị là mW.
(6) Độ sâu điều chế: Là tỷ số giữa biên độ tín hiệu điều chế và biên độ sóng mang, thường được biểu thị dưới dạng phần trăm.
Thông số điện:
Điện áp nửa sóng: Là chênh lệch điện áp cần thiết để điện áp điều khiển chuyển bộ điều biến từ trạng thái tắt sang trạng thái bật. Công suất quang đầu ra của bộ điều biến MZM thay đổi liên tục theo sự thay đổi của điện áp phân cực. Khi đầu ra của bộ điều biến tạo ra độ lệch pha 180 độ, chênh lệch điện áp phân cực tương ứng với điểm cực tiểu liền kề và điểm cực đại là điện áp nửa sóng, với đơn vị là V. Thông số này được xác định bởi các yếu tố như vật liệu, cấu trúc và quy trình, và là một thông số cố hữu củaBộ điều chế MZM.
(2) Điện áp phân cực DC tối đa: Trong quá trình sử dụng bình thường, điện áp phân cực đầu vào của MZM phải nhỏ hơn giá trị này để tránh làm hỏng thiết bị. Đơn vị là V. Điện áp phân cực DC được sử dụng để kiểm soát trạng thái phân cực của bộ điều biến nhằm đáp ứng các yêu cầu điều chế khác nhau.
(3) Giá trị tín hiệu RF tối đa: Trong quá trình sử dụng bình thường, tín hiệu điện RF đầu vào của MZM phải nhỏ hơn giá trị này để tránh làm hỏng thiết bị. Đơn vị là V. Tín hiệu tần số vô tuyến là tín hiệu điện được điều chế trên sóng mang quang.
Thời gian đăng: 16-06-2025