главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
     
 
Оптика /
  Тысячелетняя история развития оптики
  Природа света. Свойства электромагнитного излучения
  Законы оптики и оптические эффекты
  Компоненты оптических схем
  Оптические линзы
  Оптические призмы
  Оптические фильтры
  Фотоприемники
  Брэгговские структуры
  Электрооптические модуляторы
  Поляризационная оптика
  Светоотражатели
  Дифракционные решетки
  Оптические материалы
  Оптические системы
  Свет и энергетика
  Зрение
Волоконная оптика
Спектроскопия
Лазеры
Лазерные системы
Телекоммуникации и связь
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

Модулятор Маха-Цендера

Материал подготовлен Ольгой Терешенковой

 

Работа модулятора Маха-Цендера (ММЦ) основана на использовании интерферометра Маха-Цендера и электрооптическом эффекте Поккельса. Интерферометр Маха-Цендера был разработан двумя физиками Людвигом Махом и Людвигом Цендером. В классическом применении интерферометр используется для определения относительных изменений сдвига фаз между двумя коллимированными пучками, полученными путем разделения света от одного источника. Эффект Поккельса – это линейный электрооптический эффект, в результате которого изменяется или производится двулучепреломление в оптической среде, возникающее за счет воздействия электрического полем.
В ММЦ светоделитель разделяет лазерный луч на два плеча интерферометра, в одном из которых луч приобретает фазовый сдвиг, индуцированный электрическим полем. После прохождения излучением светоделителя и воздействия на него электрического поля, лучи соединяются. Изменение электрического поля на фазовом модулирующем тракте определяет, будут ли два луча на выходе интерферировать конструктивно или деструктивно. Тем самым производится управление амплитудой или интенсивностью выходящего света.
Модулятор Маха-Цендера с управлнием в одном и в двух плечах За счет изменения показателя преломления можно осуществлять амплитудную, фазовую и частотную модуляции.
ММЦ может быть выполнен в двух вариантах. В первом варианте электрическое поле воздействует только на одно плечо интерферометра, а во втором случае на оба плеча. За счет того, что два электрических входных сигнала могут независимо контролировать каждое плечо, ММЦ позволяет осуществлять разные формы модуляции. Когда на оба плеча ММЦ подается напряжение, значения выходного оптического поля описывается формулой (1):


В этом выражении первый член в скобках представляет собой верхнее плечо с приложенным электрическим напряжением V_A=V_dc1+V_1 (t), и второй член в скобках представляет собой нижнее плечо с приложенным напряжением V_B=V_dc2+V_2 (t). E_out (t) зависит от приложенного напряжения, входного сигнала V(t) частоты оптической несущей f_c, полуволнового напряжения V_π и входной оптической мощности ММЦ P_in. V_π это напряжение, которое вносит изменение фазы на π при приложении к плечу ММЦ. В случае воздействия на оба плеча интерферометра, напряжение смещения V_bias и напряжение модуляции V(t) может применяться по-разному. Постоянная 0,5 возникает из-за того, что оптическая мощность разделена между двумя плечами.

 

ММЦ как амплитудный модулятор
 

При работе ММЦ с воздействием на одно плечо модулятор генерирует оптический сигнал с боковыми частотами, а при воздействии на оба плеча может генерировать другие виды модуляции. При воздействии электрического поля на оба плеча ММЦ является высокоэффективным модулятором для модуляции различных форм и может быть использован для одновременной модуляции лазерного диода данными с проводных и беспроводных источников.


ММЦ как фазовый модулятор
 

ММЦ может быть использоваться ка фазовый модулятор путем приложения одинакового напряжения (V_dc1=V_dc2 ) на каждое плечо. В таком случае передаточная функция модулятора уменьшится, и выходная фаза будет пропорциональна приложенному электрическому напряжению.

 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

 
         
 
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru