马赫曾德尔调制器
马赫曾德尔调制器
马赫曾德尔调制器（Mach-Zehnder modulator）是一种
光调制器，用于在光学通信系统中对光信号进行调制。
马赫曾德尔调制器基于光的干涉现象，包含两条光路。其
中一条光路称为“信号光路”，另一条光路称为“参考光路”。当两条光路中的光相遇时，它们会发生干涉。通过
调控信号光路中的相位，可以对光信号进行调制。
一般来说，马赫曾德尔调制器包括以下组件：
1. 输入端：用于输入要调制的光信号。
2. Y型分束器：将输入光分为两条路径，分别进入信号光
路和参考光路。
3. 相位调制器：位于信号光路中，用于调控信号光的相位。
4. 干涉器：信号光和参考光再次相遇，在干涉器中发生干
涉现象。
5. 输出端：输出经过调制的光信号。
马赫曾德尔调制器可以实现两种常见的调制方式：强度调制和相位调制。在强度调制中，信号光的相位保持不变，调制的是信号光的强度。而在相位调制中，通过调节相位调制器的相位，改变信号光的相位，进而实现光信号的调制。
马赫曾德尔调制器在光学通信系统中广泛应用，例如用于光纤通信中的调制解调器、光通信中的光路选择器等。
《光纤通信》原荣-第三版-第3章--复习思考题参考答案
1 / 8 第3章 复习思考题 参考答案 3-1 连接器和跳线的作用是什么？接头的作用又是什么 答：连接器是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间可拆卸（活动）连接的器件。跳线用于终端设备和光缆线路及各种光无源器件之间的互连，以构成光纤传输系统。接头是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间的永久性（固定）连接。接头用于相邻两根光缆（纤）之间的连接，以形成长距离光缆线路。 3-2 耦合器的作用是什么？它有哪几种 耦合器的功能是把一个或多个光输入分配给多个或一个光输出。耦合器有T 形耦合器、星形耦合器、方向耦合器和波分耦合器。 3-3 简述波导光栅解复用器的工作原理 阵列波导光栅由N 个输入波导、N 个输出波导、两个具有相同结构的N ? N 平板波导星形耦合器以及一个平板阵列波导光栅组成，如图3.4.4所示。这种光栅相邻波导间具有恒定的路径长度差?L ，由式（1.2.8）可知，其相邻波导间的相位差为 λ φL n ?= ?eff π2 （3.4.6） 式中，λ是信号波长，?L 是路径长度差，通常为几十微米，eff n 为信道波导的有效折射率，它与包层的折射率差相对较大，使波导有大的数值孔径，以便提高与光纤的耦合效率。 输入光从第一个星形耦合器输入，在输入平板波导区（即自由空间耦合区）模式场发散，把光功率几乎平均地分配到波导阵列输入端中的每一个波导，由阵列波导光栅的输入孔阑捕捉。由于阵列波导中的波导长度不等，由式（3.4.6）可知，不同波长的输入信号产生的相位延迟也不等。AWG 光栅工作原理是基于马赫-曾德尔干涉仪的原理，即两个相干单色光经过不同的光程传输后的干涉理论，所以输出端口与波长有一一对应的关系，也就是说，由不同波长组成的入射光束经阵列波导光栅传输后，依波长的不同就出现在不同的波导出口上。此处设计采用对称结构，根据互易性，同样也能实现合波的功能。 1 λ11 图3.4.3 由阵列波导光栅（AWG ）组成的解复用器/路由器 3.4 简述介质薄膜干涉滤波器解复用器的作用（见原荣编著《光纤通信（第2版）》3. 4.3节） 答：介质薄膜光滤波器解复用器利用光的干涉效应选择波长。可以将每层厚度为1/4波长，高、低折射率材料（例如TiO 2 和SiO 2）相间组成的多层介质薄膜，用作干涉滤波器，如图3.4.5所示。在高折射率层反射光的相位不变，而在低折射率层反射光的相位改变180O 。连续反射光在前表面相长干涉复合，在一定的波长范围内产生高能量的反射光束，在这一范围之外，则反射很小。这样通过多层介质膜的干涉，就使一些波长的光通过，而另一些波长的光透射。用多层介质膜可构成高通滤波器和低通滤波器。两层的折射率差应该足够大，以便获得陡峭的滤波器特性。()4.2~2.2TiO 2=n 和()46.1S iO 2=n 通常用于介质薄膜的材料。30层以上的干涉滤波器已经制造出来，因此1.55 μm 波长时的通带宽度可窄至1 THz 。用介质薄膜滤波器可构成WDM 解复用器，如图3.4.6和图3.4.7所示。
sdm调制器原理
SDM调制器原理 背景介绍 SDM（Spatial Division Multiplexing）是一种光纤通信技术，利用光纤中的多个模式进行数据传输，从而大幅提高光纤传输容量。SDM调制器是实现SDM技术的关键设备之一，用于将电信号调制到不同的模式上进行多模式光信号传输。 基本原理 SDM调制器的基本原理是通过改变光纤中的折射率分布，使得不同模式的光信号在光纤中的传播特性发生变化。具体来说，SDM调制器通过控制光纤中的电场或温度等参数，改变折射率分布，从而实现对光信号的调制。 1. 折射率调制 SDM调制器可以通过改变光纤中的折射率来实现对光信号的调制。通常采用的方法是利用电场效应或热效应对光纤进行调制。 1.1 电场效应调制 电场效应调制是利用电场对光纤中的折射率进行调制的方法。SDM调制器中通常使用的是电光效应，即光的折射率与电场强度之间的关系。通过施加电场，可以改变光纤中的折射率，从而实现对光信号的调制。 具体来说，SDM调制器中会引入一种具有光电效应的材料，如锂铌酸锂（LiNbO3）等。当施加电场时，材料中的极化强度发生变化，从而改变了折射率。通过控制电场的大小和分布，可以实现对光信号的调制。 1.2 热效应调制 热效应调制是利用热效应对光纤中的折射率进行调制的方法。通过在光纤中加热或冷却一定区域，可以改变该区域的折射率，从而实现对光信号的调制。 SDM调制器中通常使用的是热光效应，即光的折射率与温度之间的关系。通过控制加热或冷却的位置和强度，可以实现对光信号的调制。 2. 模式转换 SDM调制器中的另一个重要原理是模式转换。模式转换是指将光信号从一种模式转换为另一种模式的过程。通过模式转换，可以实现多模式光信号的传输和调制。 模式转换通常包括两个步骤：模式耦合和模式分离。模式耦合是指将光信号从一个模式耦合到另一个模式的过程，通常使用耦合器或波导器件实现。模式分离是指将光信号从多模式分离出来的过程，通常使用分束器或滤波器实现。
MZ调制器
MZ调制器 光纤通信系统中基于半导体激光器实现信号加载的方式有两种：内调制和外调制。内调制方式是通过直接调制半导体激光器的驱动电流而实现信号的加载。但在内调制过程中，由于半导体激光器注入电流的变化会导致其激活区载流子浓度的变化，进而导致输出光脉冲频率的变化，即产生频率“啁啾”现象。啁啾光脉冲在光纤中传输时，光纤的色散必然导致光脉冲的展宽，因而最终导致系统传输性能的恶化。而外调制方式由于将信号的加载过程和激光的产生过程相分离，可以有效地降低频谱啁啾的产生，进而可以较大程度地提升系统的传输性能。 目前主要有3种传统的光调制器：直接调制分布反馈半导体激光器（DFB-LD）、电吸收外部调制（EAM），包括集成在DFB-LD芯片上的电吸收调制器和LiNbO3马赫曾德尔（mach zehnder）外部调制器。这些调制器的应用领域是由他们各自的带宽、啁啾脉冲和波长相关性所决定的。前两种方式不适合高速系统，LiNbO3马赫曾德尔调制器可以生成高速、低啁啾的传输信号，而且特性与波长没有关系，被认为是40Gbps WDM传输系统的最佳选择。 现代光纤通信普遍采用干涉和电吸收两种外调制方式。高速长途通信中最常用的是LiNbO3（铌酸锂）马赫曾德尔（MZ）外调制器，它具有很多优势：采用行波电极，可获得较高的工作频率；调制信号的频率啁啾非常小；性能的波长依赖很小；光损耗较低；电光系数高；适用于多种码型等。、
MZ 调制器是基于马赫曾德干涉原理的电光调制器,其结构图如图1所示。它由两个LiNbO 3相位调制器、两个Y 分支波导和相应的驱动电极组成。两个相位调制器借助LiNbO 3晶体的电光效应实现光的相位调制，两个Y 分支波导完成分合光功能，驱动电极提供实现电光效应所需的驱动电压。从连续波激光器发出的光载波信号进入调制器后，高速数据流以驱动电压的方式加载到光载波信号上完成对光信号的调制。到达调制器的光载波信号被分成两束振幅和频率完全相同的光分别通过Y 方向上的上下支路进行传输。在上下两支路完全对称的情况下，若不加调制电压则通过上下两支路汇合后的光信号与原来的光载波信号相同；若在调制区域加有调制电压则由于电光感应改变了调制器材料的折射率从而使得两支路信号出现相位差θ?；根据相位差为0或者π来实现光载波信号的相干相长或者相干相消，从而完成对光载波信号的调制。 设在第一个Y 分支处入射光波的表达式为：0()exp()in c E t E j t ω=，电极
MZM及EAM的原理即特性公式推导
R o F 系统主要由以下元件组成： 光源，光调制器，光放大器和光电探测器。 在射频频率范围超出10GHz 的情况下，通常会采用外调制器。外调制技术是将射频信号通过一个外部光学调制器调制到光载波上。光调制器是通过电压或电场的变化最终调控输出光的折射率、吸收率、振幅或相位的器件。它依据的基本理论是各种不同形式的电光效应、声光效应、磁光效应、Fang-Keldgsh 效应、量子阱Stark 效应、载流子色散效应等。 光调制器主要包括相位调制器（PM ）和强度调制器,由于光电探测器的输出电信号直接与入射光强相关，而相位调制和频率调制必须采用外差接收机来解调，在技术上实现比较困难，所以目前光通信中普遍采用的是光强度调制，尤其是在RoF 系统中，需要实现信号的模拟调制，强度调制主要有铌酸锂MZM （LN-MZM ）和电吸收调制器EAM 。 MZM 因为铌酸锂材料本身非常稳定，有低损耗、使用寿命长、受温度及系统波长影响小等特点，且马赫增德尔调制器可以处理的信号带宽和光功率都较高,具有波长无关调制特性,能够较好地控制调制性能以及调制光强度和相位,可以实现40Gbit/s 以上高数据速率的调制,成为许多先进光调制格式产生的基础。 下图为LN-MZM 结构图 其中 1DC V 为上臂的直流偏置电压，2DC V 为下臂直流偏置电压，1()v t 为上臂的驱动电压，2()v t 为下臂的驱动电压。 MZM 调制器是由一个铌酸锂的衬底和共面型相位调制器组成。在这种调制器中，两个分支的相位调制和由基材的电光特性有关，每一个分支的相位变化转换为输出光功率的变化。 MZ 调制器可以看作由两个相位调制器组成。首先介绍相位调制器。 设输入光场为00()0()j t in E t E e ωϕ+=，其中E 0为输入光场的振幅，00,ωφ为光的频率与初相 位。相位调制器的驱动电压为()cos()DC RF RF V t V V t ωϕ=++，其中DC V 为直流偏置电压， RF V 为驱动电压的振幅，0,RF ωϕ分别为驱动电压频率与初相位。相位调制器引起的附加相位为： 其中V π为相位调制器产生附加相位为π时的电压，对应为整个光波相位周期的一半，因此
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第3章 复习思考题 参考答案 3-1 连接器和跳线的作用是什么？接头的作用又是什么 答：连接器是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间可拆卸（活动）连接的器件。跳线用于终端设备和光缆线路及各种光无源器件之间的互连，以构成光纤传输系统。接头是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间的永久性（固定）连接。接头用于相邻两根光缆（纤）之间的连接，以形成长距离光缆线路。 3-2 耦合器的作用是什么？它有哪几种 耦合器的功能是把一个或多个光输入分配给多个或一个光输出。耦合器有T 形耦合器、星形耦合器、方向耦合器和波分耦合器。 3-3 简述波导光栅解复用器的工作原理 阵列波导光栅由N 个输入波导、N 个输出波导、两个具有相同结构的N ⨯ N 平板波导星形耦合器以及一个平板阵列波导光栅组成，如图3.4.4所示。这种光栅相邻波导间具有恒定的路径长度差∆L ，由式（1.2.8）可知，其相邻波导间的相位差为 λ φL n ∆= ∆eff π2 （3.4.6） 式中，λ eff n 为信道波导的有效折射率，它与包层的折射率差相对较大，使波导有大的数值孔径，以便提高与光纤的耦合效率。 输入光从第一个星形耦合器输入，在输入平板波导区（即自由空间耦合区）模式场发散，把光功率几乎平均地分配到波导阵列输入端中的每一个波导，由阵列波导光栅的输入孔阑捕捉。由于阵列波导中的波导长度不等，由式（3.4.6）可知，不同波长的输入信号产生的相位延迟也不等。AWG 光栅工作原理是基于马赫-曾德尔干涉仪的原理，即两个相干单色光经过不同的光程传输后的干涉理论，所以输出端口与波长有一一对应的关系，也就是说，由不同波长组成的入射光束经阵列波导光栅传输后，依波长的不同就出现在不同的波导出口上。此处设计采用对称结构，根据互易性，同样也能实现合波的功能。 1 λ11 图3.4.3 由阵列波导光栅（AWG ）组成的解复用器/路由器 3.4 简述介质薄膜干涉滤波器解复用器的作用（见原荣编著《光纤通信（第2版）》3. 4.3节） 答：介质薄膜光滤波器解复用器利用光的干涉效应选择波长。可以将每层厚度为1/4波长，高、低折射率材料3.4.5所示。在高折射率层反射光的相位不变，而在低折射率层反射光的相位改变180O 。连续反射光在前表面相长干涉复合，在一定的波长范围内产生高能量的反射光束，在这一范围之外，则反射很小。这样通过多层介质膜的干涉，就使一些波长的光通过，而另一些波长的光透射。用多层介质膜可构成高通滤波器和低通滤波器。两层的折射率差应该足够大，以便获得陡峭的滤波器特性。()4.2~2.2TiO 2=n 和()46.1S iO 2=n 通常用于介质薄膜的材料。30层以上的干涉滤波器已经制造出来，因此1.55 μm 波长时的通带宽度可窄至1 THz 。用介质薄膜滤波器可构成WDM 解复用器，如图3.4.6和图3.4.7所示。
铟磷调制器原理
铟磷（InP）调制器是一种基于磷化铟（InP）材料的光调制器件，主要用于光通信系统中对光信号进行调制。铟磷调制器的工作原理主要依赖于电光效应（Electro-Optic Effect），即通过在铟磷材料中施加电压，改变其光学特性，从而实现对光信号的调制。 铟磷调制器的主要类型有以下几种： 1. 电吸收调制器（Electroabsorption Modulator, EAM）：这种调制器利用电场改变铟磷材料中光的吸收系数，从而实现对光信号的调制。当施加电压时，铟磷材料中的载流子浓度发生变化，导致光吸收系数的变化。通过改变施加的电压，可以实现对光信号的强度调制。 2. 马赫-曾德尔调制器（Mach-Zehnder Modulator, MZM）：这是一种基于干涉原理的调制器。在马赫-曾德尔调制器中，输入的光信号被分为两个相等的光束，分别通过两个具有不同折射率的光路。通过在其中一个光路上施加电压，可以改变该光路的折射率，从而改变两个光束之间的相位差。当两个光束重新合并时，会产生干涉，输出光信号的强度随相位差而变化，实现对光信号的调制。 3. 直接调制激光器（Directly Modulated Laser, DML）：在这种调制器中，激光器的输出光信号直接受到驱动电流的调制。通过改变驱动电流，可以改变激光器的输出光功率和频率，从而实现对光信号的调制。铟磷直接调制激光器具有高速调制能力，但可能受到啁啾（Chirp）现象的影响，导致信号失真。 铟磷调制器在光通信系统中的应用广泛，如光纤通信、数据中心互连、无线前传等。它们具有高速、低功耗、紧凑等优点，使得铟磷调制器在现代光通信系统中具有重要地位。
马赫曾德尔调制器
马赫曾德尔调制器 什么是马赫曾德尔调制器？ 马赫曾德尔调制器（Mach-Zehnder modulator）是一种用于光通信系统中电光调制的器件。它是由德国物理学家埃尔尔特·马赫（Ernst Mach）和汉斯·齐恩德尔（Ludwig Zehnder）在20世纪60年代发明的。马赫曾德尔调制器通过控制输入信号的电场相位，实现对光信号的调制。其广泛应用于光纤通信、光频段无线通信，以及光子计算等领域。 马赫曾德尔调制器的原理 马赫曾德尔调制器的原理基于电光效应（Electro-Optic Effect）。电光效应是指在某些晶体材料中，当施加电场时，其折射率发生变化。马赫曾德尔调制器利用这种电光效应实现对光信号的调制。 马赫曾德尔调制器由两个互相平行的光波导路径（Waveguide）组成，分别称为主路径（Mn Path）和干涉路径（Interference Path）。主路径用于传输光信号，干涉路径则用于调制光信号。在干涉路径中，设置一个叫做“电光相移器”（Electro-Optic Phase Shifter）的元件，可控制光信号的相位。
当没有施加电场时，光信号会平等地分布在主路径和干涉路径中，并在两者的交汇处通过。此时，输出的光信号与输入的光信号相同，没有发生任何调制。当施加电场时，电光相移器中的折射率发生变化，导致光信号在主路径和干涉路径中的相位产生差异。这种相位差会导致光信号的干涉效应，进而实现对光信号的调制。 马赫曾德尔调制器的性能指标 马赫曾德尔调制器的性能指标通常包括： 1.调制带宽（Modulation Bandwidth）：指马赫曾德 尔调制器能够调制光信号的频率范围。调制带宽越宽，意味着马赫曾德尔调制器能传输更高速的数据信号。 2.插入损耗（Insertion Loss）：指马赫曾德尔调制器 对光信号的损耗程度。插入损耗越低，说明马赫曾德尔调制器能更有效地传输光信号。 3.偏置电压（Bias Voltage）：指施加在电光相移器上 的电压。偏置电压与光信号的调制深度相关，是调制器的重要调节参数。
mzm原理推导
mzm原理推导 引言： mzm是一种基于半导体材料的光电调制器，被广泛应用于光通信系统中。本文将从原理出发，对mzm进行推导和解释，以便更好地理解其工作原理和应用。 一、光电调制器简介 光电调制器是一种能够将电信号转换为光信号的器件。它通常由光调制器和电调制器两部分组成。光调制器负责将电信号转换为光信号，而电调制器则用来控制光调制器的光强度。 二、mzm的工作原理 mzm即马赫曾德尔调制器，利用半导体材料的光电效应来调制光信号。其基本原理是通过在光传输路径中引入一个反射镜，在反射镜上施加电压，从而改变光信号的相位，进而实现光信号的调制。 三、光电效应 光电效应是指当光照射到某些物质表面时，该物质会发生电荷的产生、移动或者释放的现象。光电效应是mzm工作的基础，其原理可以通过光子的能量和半导体材料的能带结构来解释。 四、半导体材料的能带结构 半导体材料的能带结构决定了其在光电调制器中的应用。半导体材
料的能带分为导带和价带，两者之间的能隙决定了光电效应的发生。当光子的能量与半导体材料的能隙相匹配时，光子被吸收，电子从价带跃迁到导带。 五、反射镜的作用 反射镜是mzm中的关键部件，用于在光传输路径中引入光的反射。通过改变反射镜的光学特性，可以实现对光信号的调制。常用的反射镜材料有金属、半导体和介电材料等。 六、电压控制的相位调制 mzm中的反射镜上施加电压可以改变光信号的相位，从而实现光信号的调制。当施加电压时，反射镜的光学性质会发生变化，进而改变光信号的传播速度和相位。 七、mzm的应用 mzm广泛应用于光通信系统中，主要用于光纤通信、光网络和光传感等领域。其优点是调制速度快、带宽宽、功耗低等。 八、总结 通过对mzm的原理推导，我们可以更好地理解其工作原理和应用。mzm作为一种基于半导体材料的光电调制器，利用光电效应和电压控制的相位调制来实现光信号的调制。其在光通信系统中具有重要的应用价值，为我们的通信技术发展做出了重要贡献。希望本文能够帮助读者更好地理解和应用mzm技术。
(整理)光纤通信思考题答案.
1-1 用光导纤维进行通信最早在哪一年由谁提出 答：1966年7月英籍华人高锟提出用光导纤维可进行通信。 1-2 光纤通信有哪些优点 光纤通信具有许多独特的优点，他们是： 1. 频带宽、传输容量大； 2. 损耗小、中继距离长； 3. 重量轻、体积小； 4. 抗电磁干扰性能好； 5. 泄漏小、保密性好； 6．节约金属材料，有利于资源合理使用。 第2章 复习思考题 参考答案 2-1 用光线光学方法简述多模光纤导光原理 答：现以渐变多模光纤为例，说明多模光纤传光的原理。我们可把这种光纤看做由折射率恒定不变的许多同轴圆柱薄层n a 、n b 和n c 等组成，如图2.1.2（a ）所示，而且 >>>c b a n n n 。使光线1的入射角θA 正好等于折射率为n a 的a 层和折射率为n b 的b 层的交界面A 点发生全反射时临界角()a b c arcsin )ab (n n =θ，然后到达光纤轴线上的O'点。而光线2的入射角θB 却小于在a 层和b 层交界面B 点处的临界角θc (ab)，因此不能发生全反射，而光线2以折射角θB ' 折射进入b 层。如果n b 适当且小于n a ，光线2就可以到达b 和c 界面的B'点，它正好在A 点的上方（OO'线的中点）。假如选择n c 适当且比n b 小，使光线2在B '发生全反射，即θB ' >θC (bc) = arcsin(n c /n b )。于是通过适当地选择n a 、n b 和n c ，就可以确保光线1和2通过O'。那么，它们是否同时到达O'呢？由于n a >n b ，所以光线2在b 层要比光线1在a 层传输得快，尽管它传输得路经比较长，也能够赶上光线1，所以几乎同时到达O'点。这种渐变多模光纤的传光原理，相当于在这种波导中有许多按一定的规律排列着的自聚焦透镜，把光线局限在波导中传输，如图2.1.1（b ）所示。 图2.1.2 渐变（GI ）多模光纤减小模间色散的原理 2-2 作为信息传输波导，实用光纤有哪两种基本类型 答：作为信息传输波导，实用光纤有两种基本类型，即多模光纤和单模光纤。当光纤的
AnsysLumerical-行波马赫曾德尔调制器的仿真设计与优化
AnsysLumerical|行波马赫曾德尔调制器的 仿真设计与优化 说明 本案例将Lumerical和HFSS在行波MZM调制器建模中的功能与optiSLang相结合，提供了强大的优化能力以寻找最佳性能设计。下载 联系工作人员获取附件 综述 本案例建立在已有的硅波导建模实例（Ansys Lumerical 行波MachZehnder 调制器仿真分析）的基础上，该示例由反向偏置 pn 结进行相位调制，由 Al 共面传输线驱动。该示例的演示目标是找到具有最佳品质因数的设计，相移、损耗和速度失配等结果与所选输入，掺杂和电极形状等参数的函数关系。分立的器件电学、光学以及RF模型都将被导入到optiSLang当中，并在optiSLang建立元模型，对大量输入进行优化以找到最佳设计。此外，还可以将INTERCONNECT添加到optiSLang中计算误码率。 步骤1：运行多物理仿真获得初始结果 使用 Charge 仿真得到调制区在不同偏压 (0.4V~4V) 的载流子分布，并导出 monitor_charge 的结果。 不同偏压下电荷密度分布 使用 MODE 计算在上述载流子的分布下，整个波导的损耗、群折射率以及等效折射率等。
使用 HFSS 计算行波电极在 10100GHz 下的损耗，端口阻抗，等 效折射率等。 以上参数将被作为optiSLang的输入参数，用于后续的模型建立 和优化当中。更多详细信息可参考Ansys Lumerical 行波MachZehnder 调制器仿真分析。 步骤2：创建系统响应的元模型 optiSLang优化文件由三个主要模块组成，参数敏感性分析、元 模型模块和优化算法模块。 首先，参数敏感性分析与品质因数相关联，在本例中是通过提供CHARGE、MODE和HFSS 文件的仿真脚本和仿真数据的来完成，将仿 真数据导入到optiSLang并识别输入和响应即可建立初始的元模型，用于对结果优化和可视化。 其次，将参数敏感性分析应用于系统以建立系统的元模型，元模 型优化主要关注三个品质因数（FOM）：最小化速度失配、最小化损 耗和增大与电压相关的相移(最小化Vpi/Lpi)。这些在Criteria选 项中指定。 变参仅仅针对调制器掺杂浓度和掺杂位置(n,p)，以及电极形状等 6 个参数： 找到适当数量的样本很重要，器件级仿真运行的次数与“Adaption”选项中指定的相同，增加仿真次数提升优化后模型性能，但同时也 增加完成优化所需的时间，可以通过勾选“show advanced setting”来设置采样选项，本例中选择了“Advanced Latin Hypercube
马赫-曾德尔调制器有限消光比对光生毫米波的影响
马赫-曾德尔调制器有限消光比对光生毫米波的影响 应祥岳;徐铁峰;刘太君;聂秋华 【摘要】Optical generation of millimeter-wave (mm-wave) is very attractive for the applications such as radio-over-fiber for wireless communications, imaging, and radio astronomy observations. The optical generation of mm-wave signal employing Double-sideband with Carrier Suppression (DSBCS) modulation using a single-electrode Mach-Zehnder Modulator (MZM) is theoretically analyzed. The impact of the finite Extinction Ratio (ER) of MZM on the generated mm-wave signal is discussed. An experimental setup using a single-electrode MZM based on DSBCS modulation is built. A stable millimeter-wave signal tunable from 46 to 60 GHz with less than 1.5 dB power variation is obtained by tuning the electrical driving signal from 23 to 30 GHz.%光生毫米波在光纤无线电,毫米波成像,射电天文学等领域都有广泛的应用前景.本文对基于单极型马赫-曾德尔调制器(MZM)采用双边带光载波抑制调制的光生毫米波方法进行了理论分析.详细分析了马赫-曾德尔调制器的有限消光比对产生的毫米波的影响.建立了基于单极型马赫-曾德尔调制器采用双边带调制光载波抑制的光生毫米波的实验平台.输入驱动信号频率在23到30 GHz之间调节时,获得46到60 GHz之间连续可调的毫米波信号,其功率抖动小于1.5 dB. 【期刊名称】《光电工程》 【年(卷),期】2012(039)002 【总页数】5页(P26-30)
三种光双二进制码传输性能
三种光双二进制码传输性能 孙秀婷;王庆芬;卢智嘉 【摘要】对比研究了三种光双二进制码(Optical Duobinary Code,ODC)的发射机结构,并仿真了三种ODC的单信道系统传输性能.仿真结果表明,改进型ODC较普通ODC和滤波成型ODC具有更好的色散及非线性效应抑制能力,该仿真结果为光双二进制码实际应用提供了理论参考. 【期刊名称】《光通信技术》 【年(卷),期】2016(040)005 【总页数】4页(P25-28) 【关键词】光双二进制码;马赫曾德尔调制器;色散;非线性效应 【作者】孙秀婷;王庆芬;卢智嘉 【作者单位】石家庄铁道大学四方学院,石家庄051132;石家庄铁道大学四方学院,石家庄051132;石家庄学院物理与电气信息工程学院,石家庄050000 【正文语种】中文 【中图分类】TN915.62 光双二进制码(Optical Duobinary Code,ODC)在高速光纤通信系统中以高色散容忍度、高频谱效率及高非线性 (受激布里渊散射)抑制能力而备受研究者关注，成为近年来调制码型中的研究热点[1-5]。ODC是一种部分响应编码信号，为了避免误码传播及降低接收端的硬件复杂度，一般在发射端进行预编码，这样可以在接收端采用常规的非归零(NRZ)光接收部件，从而降低了系统的整体复杂度及设备代价，
故只需对发射端稍作变化即可将NRZ光纤传输系统平滑升级为ODC系统。文献[6]采用ODC在基于时分和波分复用(TWDM)的无源光网络(PON)中实现了下行26Gb/s的串行传输，文献[7]采用基于APD的ODC直接检测接收机实现了 40Gb/s的时分复用无源光网络，文献[8]采用无色散反射集成调制器实现了 25Gb/s无误码ODC传输。但对不同实现方式的ODC性能对比研究少有报道。基于上述技术背景，本文仿真研究基本ODC、滤波成型ODC和改进型ODC传输性能。 ODC可由不同的发射结构来实现[9]，图1为三种ODC发射机结构图。对比图 1(a)、图1(b)和图1(c)可以看出，在三种结构图中都包含差分预编码单元，预编码的目的是防止一个码的错误导致其它码元出现错误（即防止误码传播），在接收端可以采用模2和进行解码。在图1(a)和图1(c)中都包括电双二进制编码单元，该单元由相加器(图1(a))或相减器(图1(c))来实现，即NRZ和将其延时1/(bit rate)s 后的码元相加或相减来实现电双二进制编码。在图1(b)中并未采用图1 (a)和(c)所示的电域编码方案，而是采用一个低通滤波器(LPF)来实现电双二进制编码，原因是时域中的延时相加或相减在频域上等效于低通滤波，故图1(b)采用LPF实现电双二进制编码。在图1(a)中采用两级马赫曾德尔调制器(MZM)来实现ODC，其中第一级MZM实现将电域的双二进制码调制到光域上，第二级MZM进行波形切割，从而实现ODC的归零(RZ)形式。图1 (b)和(c)只采用了一级MZM，随后将光信号通过带通滤波器(BPF)，其中MZM实现电到光的调制，而BPF则实现码型由NRZ到RZ的切割。 三种ODC采用统一的接收机结构，如图2所示。接收到光信号后，先经过BPF 滤除带外噪声，随后通过PIN光电二极管将光信号变成电信号；由于光电二极管是平方律器件，在光电变化过程中自动实现模2和运算，极大地简化了接收机结构。传统的NRZ系统也可采用该结构作为接收机使用，从而实现ODC接收系统
通信常用缩写
通信常用缩写 以下按照缩写的首字母排列： 3GPP the third generation partnership project 第三代伙伴项目 AAA authentication authorization and accounting认证、授权、计费 AMR adaptive modulation rate 自适应调制速率 AP access point 无线接入点 AMPS adcanced mobile phone services 高级移动电话服务 AAL ATM adaption layer ATM适配层 ATM asychronous transfer mode异步传输模式 B-ISDN broadband integrated services digital network综合服务数字宽频网 BCC block control check 快控制校验 BSC binary sychronou scommunication二进制同步通信 BTS base transceiver station 无线电收发基站 CB citizen band 民用波段 C/S client server客户机、服务器 CAPEX capital expenditure 资本性支出 DTE data terminal equipment 数据终端设备 DSL digital subcriber line 数据用户线 DCS digital cellular sustem 数字蜂窝系统 DHCP dynamic host configuration protocol 动态主机配置协议DLE data link escape数据链路逃逸 DQDB distributed queue dual bus分布式列队双总线 ETSI european telecommunication standands institute欧洲电信标准协会 EDGM enhanced data rate for gsm evolution 增强型数据速率EDGE enhanced data for GSM evaluation 增强型数据GSM引
通信专业常用英语单词缩写及全称
ADM Add Drop Multiplexer 分插复用器: AON Active Optical Network 有源光网络: APON ATM Passive Optical Network A TM无源光网络: ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line 非对称数字用户线: AA Adaptive Antenna 自适应天线: ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Modulation 自适应脉冲编码调制: ADFE Automatic Decree Feedback Equalizer自适应判决反馈均衡器: AMI Alternate Mark Inversion 信号交替反转码: AON All Optical Net 全光网 AOWC All Optical Wave Converter 全光波长转换器: ASK Amplitude Shift Keying 振幅键控: ATPC Automatic Transfer Power Control自动发信功率控制: AWF All Wave Fiber 全波光纤: AU Administrative Unit 管理单元: AUG Administrative Unit Group 管理单元组: APD Avalanche Diode 雪崩光电二极管: BA Booster(power) Amplifier 光功率放大器: BBER Background Block Error Ratio 背景误块比: BR Basic Rate Access 基本速率接入: Bluetooth 蓝牙: C Band C波带: Chirp 啁啾:
双平行马赫-曾德尔调制器的单边带RoF系统
双平行马赫-曾德尔调制器的单边带RoF系统 刘香玲;韩鹍;李建东;岳鹏 【摘要】In the radio over fiber(RoF) system, the difference in power between optical carrier and optical sideband is large using the conventional optical single sideband with carrier (OSSB + C) modulation, resulting in lower receiver sensitivity. An improved method to generate OSSB+C signals is thus proposed based on the dual-parallel Mach-Zehnder modulator( MZM). By adjusting the direct current voltage of the MZM, the balanced power between the optical carrier and optical sideband is obtained for any modulation index, I.e. , the value of the carrier-to-sideband ratio(CSR) is OdB which is optimum. Simulation results show that the receiver sensitivity could be improved by as large as 7. 8dB for the small modulation indexes, while about 0. 7 dB to 1. 1 dB for the medium and large modulation indexes. In addition, the influence of the drift of direct current bias voltage on the CSR and receiver sensitivity is also analyzed by simulation. The results show that if the bias drift is controlled within the range of 5%, the receiver sensitivity degrades a little, and the RoF system based on the proposed technique has the better robustness.%在光纤承载射频(RoF)系统中,传统单边带调制(OSSB+C)产生的光载波分量和光边带分量之间功率差较大,导致接收灵敏度较低.为此提出了一种利用双平行马赫-曾德尔调制器(MZM)产生OSSB+C信号的改进方法.通过调节该MZM 调制器的直流偏压,对于任意调制指数,光载波分量和光边带分量之间的功率都能够平衡,得到最优的0dB载边比(CSR).仿真结果表明,对于小调制指数,接收灵敏度的改
第二章rof技术介绍
v1.0可编辑可修改第 2 章 ROF（ RADIO OVER FIBER ）技术介绍 在本章中，描述了RoF 链路的基本技术——上变频和下变频技术，这将成为接下来的几章的背景。节中研究了RoF链路中的关键设备，和影响一个链路性能的参数。节中描述了在 RoF 下行链路中实现上变频到射频（ Radio Frequency ， RF）频率的光调制器的使用。相似地，节中描述了在 RoF 上行链路中的调制器的使用。 光设备 RoF链路从中心站（ Central Station，CS）向基站（Base Station，BS）传输无线电信号，而相反方向则使用光纤。本论文涉及在CS端实现光生数G的无线信号。无线信号的生成需要两个主要模块：光源的数据调制和上变频到需要的RF 载波频率。在简单的配置中，像半导体激光器一样的光源也能通过简单地调制当前的激光器电流来被用 作数据调制，这种调制方式也被称作直接调制激光器（Directly Modulating Laser，DML）。对于 RF上变频，使用一个外调制器和本震来调制光信号。充当外部调制器的典 型代表是马赫增德尔调制器（Mach-Zehnder Modulator，MZM）或者电吸收调制器（Electroabsorption Modulator，EAM）。光生无线信号经过单模光纤（Single Mode Fiber ，SMF） 1 传输到 BS的天线，在这里光信号在一个PD中转换成电信号，再辐射到 空气中去。在上行链路，BS 天线接收到的无线信号通过一个外调制器被调制到一个光 载波上，然后用SMF传输到 CS来实现解调。总之，建立RoF链路的关键部分是：光源、外调制器、光电二极管。在接下来的几节中，将描述每个影响RoF链路性能的设备参数。 直接调制激光器 直接调制一个激光器的能力对RoF链路的来说是一个很有吸引力的高性价比 （c ost-effective ）解决方案。DML由于在大都市光通信系统解决方案中的使用而被广泛 研究 [78][79] 。对于 DML的限制因素是它的调制带宽、消光比、啁啾和线性度，但是